14.9. Тиристорный преобразователь как динамическое звено

Базовой величиной при определении быстродействия контуров и системы электропривода в целом является малая постоянная времени некомпенсируемого апериодического звена контура регулирования тока Т_Т. Таким звеном в электроприводах постоянного тока является тиристорный преобразователь (или ШИР – транзисторный преобравзователь), от которого питается якорная цепь электродвигателя. Эти преобразователи по принципу своей работы являются дискретными элементами. После включения очередного тиристора воздействие на преобразователь возможно только спустя некоторое время, когда система управления подаст импульс на открывание очередного тиристора. Строго говоря, тиристорный преобразователь представляет собой нелинейное динамическое звено с запаздыванием, имеющее передаточную функцию

, (14.29)

где: К_ТП – нелинейный коэффициент усиления тиристорного преобразователя; в расчетах берется максимальная величина К_ТП при углах регулирования близких к 90⁰, когда выпрямленное напряжение ;

- среднестатистическое запаздывание;

- частота питающей сети;

- число пульсаций выпрямленного напряжения, за период питающего напряжения .

Обычно приближенно считают, что тиристорный преобразователь является линейным звеном с передаточной функцией

, (14.30)

при этом постоянная времени Т_ТП принимается равной среднестатистическому запаздыванию и зависит от используемой схемы выпрямления:

- Т_ТП=0.01с для однофазной двухполупериодной схемы;

- Т_ТП=0.0066с для трехфазной нулевой;

- Т_ТП=0.0034с для трехфазной мостовой схемы.

Следовательно, в быстродействующих системах электропривода целесообразно применять тиристорные преобразователи с мостовой схемой выпрямления.

Полупроводниковые преобразователи с широтно-импуль-сным управлением также удобно представлять в виде непрерывного инерционного звена с постоянной времени , гдеf_н – несущая частота ШИР-регулятора. Эти преобразователи обладают высоким быстродействием, поскольку несущая частота составляет несколько кГц.

236