29. Основные характеристики вентильного электропривода. Расчет сквозных (регулировочных) характеристик тиристорных преобразователей.

Основными характеристиками ТП являются: регулировочная и внешняяхарактеристики.

Выпрямленная ЭДС преобразователя является функцией угла регулирования , который отсчитывается от точки естественного включения вентилей, и в режиме непрерывного тока может быть определена по уравнению.

Вид фазовой характеристики СИФУ полностью определяется формой опорного напряжения. При линейно изменяющемся опорном напряжении изменению угласоответствует изменению напряжения на выходе генератора опорного напряжения равное 10В, тогда на основании соотношения:можно записать выражение, связывающее уголс сигналом управления СИФУ:.

Фазовая характеристика и регулировочнаяприведены на рисунках 1 и 2 соответственно.

Внешняя характеристика в режиме непрерывного тока в соответствии со схемой замещения ТП-Д может быть представлена следующим уравнением: .

Внешние характеристики ТП-Д в области непрерывных токов представляет собой прямые показанные на рисунке 3 сплошными линиями.

Расчет внешней характеристики преобразователя в режиме прерывистого тока может быть проведен с использованием как параметра при постоянных значениях. Внешние характеристики в режиме прерывистого тока нелинейны.

Следует отметить, что при некоторой минимальной величине ЭДС двигателя оказывается равной мгновенному значению напряжения питания тиристора, вступающего в работу. Очевидно, что при значениях угла, меньших, возможен только прерывистый режим тока. Величиназависит от фазности преобразователя и приm=3=20°41´, а приm=6=10°05´.

Рисунок 1

Рисунок 2

Рисунок 3

30. Выпрямительный и инверторный режим работы тиристорного электропривода постоянного тока.

Рассмотрим выпрямительный и инверторный режимы работы на примере схемы Ларионова (рисунок 1).

Вентили 1,3,5 образуют катодную, а вентили 2,4,6 – анодную группы. Из катодной группы ток пропускает тот вентиль, к аноду которого подводится большее положительное напряжение.

В любом промежутке времени должны быть включены два вентиля – один из катодной, а другой из анодной группы. Поочередная работа различных пар вентилей в схеме приводит к появлению на сопротивлении выпрямленного напряжения, состоящего из частей линейных напряжений вторичных обмоток трансформатора

В промежутке (0-01) наибольшее положительное значение имеет напряжение , подаваемое к аноду вентиля 1, а наибольшее отрицательное значение – напряжение, подводимое к катоду вентиля 6. Следовательно, в этом промежутке одновременно включены вентили 1 и 6. Через вентиль 1 положительное напряжениеподводится к нижнему зажиму, а через вентиль 6 отрицательное напряжениеподводится к верхнему зажиму сопротивления. Поэтому выпрямленное напряжение

.

В точке 01 напряжение , поэтому из анодной группы включается вентиль 2. Так как правее точки 01 напряжениеимеет наибольшее отрицательное значение, вентиль 6 выключается. В промежутке (01-02) одновременно включены вентили 1 и 2 и выпрямленное напряжение

.

Пусть угол управления . В трехфазной мостовой схеме на управляемых вентилях отпирающие импульсы поступают с задержкой на уголотносительно нулей линейных напряжений или моментов пересечения синусоид фазных напряжений .

До тех пор, пока кривая мгновенных значений выпрямленного напряжения остается выше нуля, что соответствует диапазону изменения угла управления, выпрямленный токбудет непрерывным вне зависимости от характера нагрузки.

Для осуществления инверторного режима, необходимо выполнение трех условий:

1. плюс ЭДС двигателя Е должен быть подан на аноды тиристоров, для чего нужно осуществить переключение якоря двигателя с помощью реверсора либо иметь вторую группу тиристоров на противоположное направление тока;

2. импульсы управления должны быть поданы на тиристоры с углом ;

3. ЭДС двигателя Е должна быть больше среднего значения ЭДС инвертора .

При этом ток инверторного режима

где Е – ЭДС двигателя;

- ЭДС инвертора;

- эквивалентное сопротивление силовой цепи,

протекает через тиристоры большую часть времени в общем случае при отрицательном значении вторичной фазной ЭДС трансформатора, обеспечивая работу двигателя в режиме рекуперативного торможения.

В инверторном режиме коммутация тиристоров должна заканчиваться таким образом, чтобы закрывающийся тиристор успел восстановить свои запирающие свойства, пока на нем имеется отрицательное напряжение.

Если этого не произойдет, то тиристор будет продолжать проводить ток, так как к нему прикладывается прямое напряжение. Это приведет к «опрокидыванию» инвертора, при котором возникает аварийный ток, так как ЭДС двигателя и трансформатора совпадут по направлению.

Рисунок 1