- •Предисловие.
- •Введение.
- •1.1.Понятие и классификация элементов.
- •1.2.Общие сведения о силовых преобразователях.
- •3.0.Управляемые выпрямители и ведомые сетью инверторы.
- •3.1.Общая характеристика схем управляемых
- •Трехфазная нулевая схема выпрямления.
- •Трехфазная мостовая схема выпрямления.
- •3.2. Рабочие процессы, основные соотношения и статические характеристики силовых вентильных преобразователей постоянного тока.
- •3.2.1.Неуправляемый выпрямитель при мгновенной
- •3.2.1.1.Рабочий процесс
- •3.2.1.2.Величина эдс неуправляемого выпрямителя.
- •3.2.1.3.Величина и характер изменения обратного напряжения на вентилях.
- •3.2.1.4.Токи вторичных и первичных обмоток
- •3.2.2.Тиристорный преобразователь при мгновенной коммутации.
- •3.2.2.3.Внешние характеристики тиристорных преобразователей.
- •3.3.Инверторный режим работы тиристорных преобразователей.
- •Источник и приемник энергии постоянного тока.
- •Перевод нереверсивного тиристорного преобразователя из выпрямительного в инверторный режим работы.
- •3.3.4. Особенности инверторного режима работы тп.
- •3.4.Трехфазный мостовой тп.
- •3.5.Системы управления преобразовательными устройствами.
- •Основные узлы многоканальной сифу.
- •3.5.2.1. Синхронизирующие устройства (су).
- •3.6.Реверс вентильного электропривода постоянного тока.
- •3.6.4. Системы с совместным управлением вентильными группами реверсивного тп.
- •3.6.4.1.Одноканальные системы управления тп.
- •3.6.4.1.1.Системы с безлюфтовым сопряжением механических характеристик.
- •3.6.4.1.2.Линейное (симметричное) согласование.
- •3.6.5. Системы с раздельным управлением вентильными группами реверсивного тп.
- •3.6.5.1 Общие принципы построения и типы систем управления.
- •3.7.1. Коэффициент мощности тиристорного электропривода постоянного тока.
- •Влияние работы тиристорного электропривода на питающую сеть.
- •Импульсное регулирование напряжения электропривода постоянного тока.
- •4.1. Принцип импульсного регулирования напряжения.
- •4.2. Способы реализации импульсных элементов (ключей).
- •4.3. Широтно- импульсные преобразователи для управления двигателями постоянного тока.
- •5.2.0. Преобразователи частоты с непосредственной связью нагрузки с сетью.
- •6.0.0. Аварийные режимы работы тп и защита тп от коротких замыканий, перегрузок и перенапряжений.
- •6.10 Средства и способы защиты от коротких замыканий и перегрузок.
- •6.1.1. Защита запиранием тиристоров.
- •6.1.2.Защита посредством автоматических выключателей (автоматов).
- •6.1.3. Защита плавкими предохранителями.
- •6.2.0. Защита от перенапряжений и самопроизвольного включения тиристоров.
- •6.2.1. Защита с помощью r-c цепочек.
- •6.2.2. Защита от перенапряжений, возникающих при отключении нагрузки с большой индуктивностью.
3.6.4. Системы с совместным управлением вентильными группами реверсивного тп.
Системы с совместным управлением подразделяются на два типа:
Системы с одноканальным управлением, или системы с жестким однозначным согласованием углов управления реверсивных групп 1 и 2;
Системы с двухканальным управлением, или системы с автоматическим регулированием уравнительного тока.
В одноканальных системах имеется лишь один канал управления, по которому осуществляется одновременное воздействие на углы управления обеих вентильных групп. При этом обеспечивается однозначное жесткое соответствие между углами управления 1 и 2 групп, т.е. каждому значению угла управления первой группы 1 соответствует строго определенное значение угла управления другой группы 2. Соотношение между углами 1 и 2 определяется принятым законом согласования, характеристиками системы управления и ее настройкой.
В двухканальных системах имеются два отдельных канала управления. Один из каналов воздействует на работающую группу вентилей и тем самым определяет основной режим работы электропривода. Второй канал управления воздействует на неработающую группу вентилей и служит для регулирования величины уравнительного тока. Поэтому двухканальные системы управления называют также системами с автоматическим регулированием уравнительного тока.
3.6.4.1.Одноканальные системы управления тп.
3.6.4.1.1.Системы с безлюфтовым сопряжением механических характеристик.
Для обеспечения безлюфтового перехода из двигательного режима в тормозной (генераторный) необходимо, чтобы скорость холостого хода двигателя при подходе к ней со стороны двигательного режима х.х.дв. равнялась скорости холостого хода при подходе к ней со стороны тормозного режима х.х.т :
х.х.дв = х.х.т (3- 27)
Так как х.х.дв = Ud вх./ ce
х.х.т = Ud их./ ce (3- 28)
где: Ud вх - напряжение холостого хода выпрямительной группы;
Ud их - напряжение холостого хода инверторной группы.
Из соотношений (3- 27) и (3- 28) следует, что для получения безлюфтового сопряжения характеристик необходимо, чтобы напряжения холостого хода выпрямительной и инверторной групп были равны по величине. Если не учитывать области прерывистого тока, т.е. считать индуктивность в якорной цепи двигателя бесконечно большой, то для равенства
Ud их = Ud вх
должно выполняться условие:
Ed0 cos b - Uв = - Ed0 cos и + UВ (3- 29)
Из этого условия находится связь между углами управления выпрямительной (В) и инверторной (и) групп вентилей:
cos В + cos и = (2UВ / Ed0 ) = 2
или:
cos В = - cos и + 2 = cos и + 2 (3- 30)
где = UВ / Ed0 (3- 31)
-относительное падение напряжения на вентиле.
Из соотношения (3- 30) с учетом того, что = - , получается:
cos В cos и= cos и ; или и > В (3- 32)
и В + и < 180 ; или 1 + 2 < 180 (3- 33)
Согласование характеристик выпрямительной и инверторной групп в соответствии с условиями (3-27) (3-33) называют нелинейным (несимметричным) согласованием без люфта.
В нулевом (начальном) положении командного органа управляющее напряжение, подаваемое в СИФУ ТП, равно нулю UУ0 = 0. В силу симметрии углы управления первой 1 . 0 и второй 2 . 0 вентильных групп при этом должны быть одинаковыми.
Угол 1 . 0 = 2 . 0 = 0 (3-34) - называют углом начального согласования характеристик.
Из соотношений (3-33) и (3-34) следует, что при безлюфтовом согласовании характеристик:
0 = 1 . 0 = 2 . 0 < 90,
т.е. когда двигатель неподвижен, обе вентильные группы работают в выпрямительном режиме.
Далее, из соотношения (3- 29) и (3- 32) вытекает, что при работе привода:
EdВ = Ed0 cos В > Ed0 cos и = Edи , (3-35)
т.е. ЭДС выпрямительной группы больше ЭДС инверторной группы.
Таким образом, при безлюфтовом согласовании характеристик в уравнительном контуре всегда есть постоянная составляющая выпрямленного напряжения, действующая в проводящем направлении вентилей. Эта постоянная составляющая равна разности ЭДС выпрямительной и инверторной групп, расходуется на покрытие падения напряжения в вентилях и активном сопротивлении контура уравнительного тока Rу. экв . Последнее состоит из активного сопротивления обмоток трансформатора Rт , уравнительных дросселей Rу др и эквивалентного сопротивления коммутации:
Rу экв = Rт + Rу др + (xтр mn / 2 ) (3- 36)
Так как Rу экв очень мало, то даже при небольшом отклонении ЭДС от соотношения (3-29) может появиться большая постоянная составляющая уравнительного тока.
Такой режим работы практически может быть устойчивым только в замкнутой системе управления, когда контролируются токи в каждой вентильной группе.
Поэтому в реальных условиях в одноканальных системах управления согласование характеристик вентильных групп производится не в соответствии с соотношениями (3- 29), (3- 30), а из условия:
cos 1 + cos 2 < (2 UВ / Ed0 ) (3- 37)
которому соответствуют большие значения ЭДС инверторной группы, а следовательно, меньшие значения уравнительного тока.