26 Вопрос

истемы самонастройки (сканирующей логики) при раздельном управлении ТПР.

Работа систем самонастройки основана на автоматическом “поиске” группы, в которой существуют условия для протекания тока нагрузки.

Структурная схема рис 57а. На рис57б - диаграммы, поясняющие работу.

Переключения реверсивных групп осущ-тся с помощью блока реверса БР (ЛПУ + мультивибратор МВ). На вход ЛПУ поступает знакопеременное напряжение от внеш. источника- мультивибратора МВ.

При отсутствии тока в преобразователе, МВ работает в режиме автоколебаний и ЛПУ непрерывно переключается, выдавая запрещающие сигналы Uз.в. и Uз.н. на соответ-щие группы вентилей, разрешая, попеременно работать то одной, то другой. Время включенного состояния группы t_в (t_н ) < полупериода переключающего напряжения на величину аппаратной паузы t_н.

Пуск двигателя в направлении “В”: под действием U_У (управления) угол управления группы ТПВ _в уменьшится, а группы ТПН увеличится. Тогда при очередном включении группы “В” в ней возникнет ток, и двигатель начнет разгоняться в направлении “В”. C датчика тока ДТ на МВ и ЛПУ будет подан сигнал токовой блокировки U_i , ( запретит переключения мультивибратора и ЛПУ) интервал t₁- t₂.

Если за счет уменьшения U_У будет подана команда на снижение частоты вращения (момент времени t₂), то угол управления группы ТПВ увеличится, а группы ТПН - уменьшится. ЭДС группы “Вперед” будет < ЭДС двигателя, и ток якоря начнет снижаться….до значения тока удержания i_уд - снимется токовая блокировка с МВ, и он переключится в противоположное состояние, и на ранее работавшую группу с ЛПУ поступит запрещающий сигнал U_з.в (По истечение времени аппаратной паузы t_н).

Переключения групп начинается после снижения тока до нуля, когда снижение величины “ошибки” Uвх ЭДС работающей вентильной группы ТПВ окажется ниже ЭДС двигателя (→режим рекуперативного торможения).

На закон согласования углов управления не накладывается к-л дополн. условий, это позволяет применять симметричное согласование и получать регулировочную характеристику E_d = (U_У ) без “люфта” и “безлюфтовое” сопряжение характеристик двигат. и тормозн. режимов без дополнит. устройств.

На рис 58 – внеш. хар-ики, исп-мые при переходе на низшую частоту вращения.

Переход с двигательного режима в тормозной и обратно происходит при токе равном нулю. при этом первый переход должен осуществляться на более низкое напряжение инверторной группы, а обратный- на более высокое напряжение выпрямительной группы. Это видно из диаграммы (рис 58).

Переход на соседние характеристики одной и той же группы происходит при одном значении напряжения, как это показано на диаграмме.

На рис 59 показаны направления и примерные соотношения мгновенных значений ЭДС преобразователя и якоря двигателя, направление протекания тока при его снижении в двух режимах работы преобразователя- в выпрямительном (рис 59а) и в инверторном (рис 59б).

Недостатки:

3. Усложнение систем управления из-за выработки сигнала управления переключением групп и обеспечения условий для безаварийного переключения;

4. Необходимость пауз между работой групп, что снижает быстродействие;

5. Нестабильность хар-к электропривода в области малых нагрузок, т.е. из-за отсутствия уравнительных токов работа происходит в обл. прерывистого тока, что затрудняет исп-е раздельного упр-я для электроприводов, которые могут работать в режиме идеального ХХ, напр-р, приводы лифтов;

6. Трудность поддержания частоты вращения при знакопеременном моменте нагрузки;

7. Возможность возникновения толчков тока при переключении групп, т.к. за время паузы теряется непрерывность управления.

Достоинства:

2. Отсутствие урав-ного тока, т.е не нужны урав-ные дроссели;

3. Полное исп-е питающего трансформатора по напряжению и по мощности, т.к. здесь допустима работа в выпрямительном режиме с углом управления, =0;

4. Более высокий КПД электропривода, т.к. нет потерь от уравнительных токов;

5. Меньшая вероятность опрокидывания инвертора, т.к. общее время работы ТП в инверторном режиме уменьшается во много раз;

6. Хорошие динамические показатели (отсутствие уравнительных дросселей суммарная индуктивность якорной цепи меньше, чем при совместном управлении);

7. Исключение появления больших динамических урав-ных токов в переходных режимах работы из-за различного быстродействия систем инвертора и выпрямителя вследствие неполной управляемости вентилей;

8. Более простое соединение вентилей.

27 вопрос

КПД и коэффициент мощности тиристорного электропривода постоянного тока.

При определении КПД управляемого выпрямителя нужно учитывать, что понятие мощности, выделяемой в цепи нагрузки =I, может иметь двоякий смысл.

1- это мощность P_d , определяемая как произведение постоянных составляющих (средних значений) выпрямленного тока I_d и напряжения U_d :

P_d = U_d * I_d

2- действительная полная мощность P_d, выделяемая в нагрузке, определяется как средняя мощность от мгновенных значений i_d и u_d в нагрузке за период повторяемости формы выпрямленного напряжения(Т):

(3-57)

Разница в значениях этих мощностей обусловлена наличием пульсаций в выпрямленном напряжении и в токе нагрузки.:

(3-58)

Очевидно, что в случае идеально сглаженного тока нагрузки, когда i_d равен нулю (u_d может быть не равен нулю), значения мощностей P_d и P_d совпадают.

При значительных пульсациях выпрямленного напряжения и тока P_d >> P_d .

Основные потери активной мощности тиристорных преобразователей:

3. В трансформаторе P_т

4. В тиристорах преобразователя P_в

5. Во вспомогательных устр-ах P_всп (в сист. упр-я, защиты, охлаждения, сигнализации…)

6. Дополнительные потери P_доп (потери, обусловленные пульсациями U и I на нагрузке, потери при переключениях вентилей).

С учетом потерь КПД:  = (U_d I_d) / (U_d I_d + P_т +P_в +P_всп +P_доп)