- •1. Место силовых преобразователей в электроприводе.
- •4. Диаграммы напряжений и токов при работе 3-х фазного нулевого тп на активно-индуктивную нагрузку в режиме непрерывного тока при мгновенной коммутации.
- •5. Диаграммы напряжений при работе 3-х фазного нулевого тп на активно-индуктивную нагрузку с противо-эдс в режиме прерывистого тока.
- •7.Процесс коммутации токов в фазах питающего трансформатора тп при переключении вентилей.
- •8. Величина мгновенного напряжения на нагрузке при коммутации токов. Средняя величина изменения напряжения в тп связанная с коммутацией.
- •9. Внешние характеристики тп в 1 и 4 квадрантах при непрерывных и прерывистых токах.
- •10. Обращение потока мощности в электромашинной системе электропривода(система г-д) и в тиристорном нереверсивном электроприводе (система тп-д)
- •11. Инверторный режим работы тиристорных преобразователей.
- •12. Трехфазный мостовой тп.
- •15.Выходные и входные устройства сифу тп.
- •16.Требования, предъявляемые к параметрам управляющих импульсов (мощность, симметрия, крутизна переднего фронта, ширина импульса).
- •17.Реверсивный вентильный электропривод. Способы реверсирования. Классификация реверсивных вентильных электроприводов.
- •19.Принцип построения одноканальных и двухканальных систем регулирования тока в реверсивных тп с совместным управлением комплектами. Их достоинства и недостатки.
- •20.Двухканальные системы регулирования тока. Схемы с прямыми и перекрестными обратными связями.
- •21. Системы с раздельным управлением вентильными гр. Реверсивного тп.
- •23. Энергетические характеристики системы тп-д (кпд и коэф-т мощности).
- •Коэффициент мощности тиристорного электропривода постоянного тока.
- •Влияние работы тиристорного электропривода на питающую сеть.
- •24. Аварийные режимы работы тп и защита тп от коротких замыканий, перегрузок и перенапряжений.
- •Защита запиранием тиристоров.
- •Защита посредством автоматических выключателей (автоматов).
- •25. Защита тп от перенапряжения Виды перенапряжений.
- •26. Принципы импульсного регулирования напр-ния. Характер нагрузки импульсных преобр-лей для Эп-да постоянного тока. Параметры tp, to, , γ
- •27. Вывод зависимости I от γ в импульсных преобразователях из уравнения баланса
- •28 Способы управления силовыми импульсными преобразователями в эп-де постоянного тока (симметричный, несимметричный, поочередный)
- •29. Тиристорные преобразователи частоты. Функциональная схема двухзвенных пч с амплитудным регулированием выходного напряжения. Условия рекуперации энергии в есть.
23. Энергетические характеристики системы тп-д (кпд и коэф-т мощности).
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 Pd , определяемая как произведение постоянных составляющих (средних значений) выпрямленного тока Id и напряжения Ud :
Pd = Ud * Id
2- действительная полная мощность Pd, выделяемая в нагрузке, определяется как средняя мощность от мгновенных значений id и ud 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 id равен нулю (ud может быть не равен нулю), значения мощностей Pd и Pd совпадают.
При значительных пульсациях выпрямленного напряжения и тока Pd >> Pd .
Основные потери активной мощности тиристорных преобразователей:
В трансформаторе Pт
В тиристорах преобразователя Pв
Во вспомогательных устр-ах Pвсп (в сист. упр-я, защиты, охлаждения, сигнализации…)
Дополнительные потери Pдоп (потери, обусловленные пульсациями U и I на нагрузке, потери при переключениях вентилей).
С учетом потерь КПД: = (Ud Id) / (Ud Id + Pт +Pв +Pвсп +Pдоп)
Коэффициент мощности тиристорного электропривода постоянного тока.
Коэффициентом мощности (КМ) в установках переменного тока называется отношение активной мощности, потребляемой установкой к полной.
При опред-ии КМ ТП необходимо уч-ать несинусоидальность потребляемого им тока. На рис 60 представлены диаграммы напряжения u1 пит. сети и тока i1, потребляемого однофазным мостовым ТП из сети при допущении идеал. сглаженности выпрямленного тока (Lн = ) и мгновенной коммутации.
Из несинусоидального тока i1 может быть выделена первая гармоника i1(1), отстающая от напр-ия u1 на угол . Соответственно активная мощность P, потребляемая преобразователем:
P = U1 I1(1) cos
Полная мощность:
где I1 - действующее зн-е несинусоидального тока, поступающего из сети;
In - действующее значение его n-ой гармоники.
Коэффициент мощности преобразователя:
- это отношение активной мощности к полной:
Степень несинусоидальности тока в данном случае хар-ся коэф-ом искажения формы первичного тока (отношение действ. значения первой гармоники тока к дейст-у зн. всего I).
Для несинусоидального тока- мощность искажения T:
Она хар-ет степень различия в формах кривых тока и напряжения.
Коэффициент мощности: = cos
(в идеализированных сх. 3-х фазного нулевого и 3-х фазного мостового преобразователей углы и =).
Коэффициенты искажения формы первичного тока при прямоугольной форме потребляемого тока: = (22 / ) - для однофазной мост. сх.; = (3 / ) - для 3-х фаз. Мост. сх.
На рис 61 показаны формы первичного тока, при идеальном сглаживании выпрямленного тока Id для однофазной мостовой (а), 3-х фазной нулевой (б), 3-х фазной мостовой (в) и для 12-ти пульсной (г) схем выпрямления.
При ув-ии пульсности форма первичного тока приближается к синусоиде коэф-т искажения приближается к 1.
Для более точного определения учитывают угол коммутации и коэффициент сдвига (cos ) определен приближенно: cos = cos ( + (/2))
КМ вентильного преобразователя носит индуктивный характер (преобразователь потребляет из сети реактивную мощность) и в основном определяется углом управления .
При определении энергетического режима работы силовой установки (тиристорного преобразователя) важно выяснить, когда она является приемником электрической энергии и когда- источником. Для определения этого необходимо воспользоваться известными признаками источника и приемника, что рассмотрено в параграфе 3.3.1. Эти признаки нужно применить к таким объектам энергетического процесса, как питающая сеть и силовая установка (ТП).
Рассмотрим диаграммы напряжения и тока, изображенные на рис 60.
Здесь питающее напр-ние u1 синусоидальное. Ток представлен первой гармоникой в общем несин-ом токе i1(1) . На уч. 0-1 u1 и i1(1) разного знака (сеть – приемник энергии, силовое устр-во – источник). На уч.1-2 знаки (сеть- ист-к, сил. установка- приемник).
В зависимости от соотношения длительности интервалов времени 0-1 и 1-2 изменяется коэф-т сдвига (cos ). Наибольшее значение он имеет при полной сонаправленности полуволны тока с полуволной напряжения сети, или при полной противонаправленности полуволны (cos = 1).
Наименьшее значение коэф-т сдвига имеет при отставании синусоиды тока от синусоиды нап-ия на угол 90(В питающем транс-ре тиристорного преобразователя, индуктивности в цепи выпрямленного тока накапливается энергия в виде магнитного поля, затем при размаг-ии эта энергия отдается в сеть). При этом тиристоры, включаясь с углом упр-ния = 90 только управляют потоками энергии, но не аккумулируют ее.