Elektrichesky_privod_Kosmatov_V_I_2012

действующего встречно смещению входного сигнала U у угол управ-

ления уменьшается. Если изменению угла / 2соответствует изменение напряжения на выходе генератора опорного напряжения ГОН,

равное U оп.m , то на основании соотношения

можно записать выражение, связывающее угол с сигналом управления СИФУ

Рис. 6.10. Принцип изменения управляющих импульсов СИФУ при опорном пилообразном напряжении

Фазовая и регулировочная характеристики СИФУ с пилообразным опорным напряжением приведены на рис. 6.11.

130

Рис. 6.11. Фазовая (а) и регулировочная (б) характеристики ТП с пилообразным опорным напряжением СИФУ в режиме непрерывного

тока (пунктиром при нач >90°)

При опорном синусоидальном напряжении (см. рис. 6.12) с амплитудойU оп.m , проходящем через нуль при =90°, угол управления определяется как

где U см cos нач .

U

оп.м

Фазовая и регулировочная характеристики тиристорного преобразователя с синусоидальным опорным напряжением СИФУ в режиме непрерывного тока приведены на рис. 6.13.

Регулировочная характеристика Ed f (U у ) может быть по-

лучена при подстановке в (4.1) значения угла регулирования : - при пилообразном опорном напряжении

131

Рис. 6.12. Принцип изменения фазы управляющих импульсов СИФУ при опорном синусоидальном напряжении

- при синусоидальном опорном напряжении

Рис. 6.13. Фазовая (а) и регулировочная (б) характеристики ТП с синусоидальным опорным напряжением СИФУ в режиме непрерывного

тока (пунктиром при нач >90˚)

В СИФУ предусматривается ограничение минимального min и

максимального max углов регулирования, фазировка в соответствии с группой соединения силового питающего трансформатора с дискретностью 30 эл.град, а также установка начального угла согласования нач .

Техническая характеристика СИФУ дается в каталожной и справочной литературе, а фазовые и регулировочные характеристики могут быть построены по вышеприведенным формулам.

Внешняя характеристика ТП в режиме непрерывного тока в соответствии со схемой замещения системы ТП-Д (рис. 6.14) может быть представлена следующим уравнением

где aв - коэффициент, зависящий от схемы выпрямления,

для нулевых схем aв = 1, для мостовых aв =2; 133

Rф активное сопротивление питающей фазы; xф индуктивное сопротивление питающей фазы.

Рис. 6.14. Схема замещения системы ТП-Д в режиме непрерывного тока

В трансформаторном варианте сопротивления Rф и xф равны

соответственно сопротивлениям трансформатора RТ . и xТ , приведѐн-

ным к вторичной обмотке трансформатора.

Величины этих сопротивлений могут быть определены по следующим формулам.

Полное сопротивление трансформатора

zT eк % U1н

100 КТ2 I1н

или

134

zT eк % U 2н , 100 I 2н

где eк % - напряжение короткого замыкания трансформатора, значения приводятся в технических данных трансформаторов, (5-10%);

U1н ,U 2н - номинальные напряжения первичной и вторичной обмо-

ток;

КТ U1н / U 2н - коэффициент трансформации трансформатора. Активное сопротивление трансформатора

RT Ркз

mКТ2 I12н

или

Р

RT mI 2кз ,

2н

где Ркз - потери к.з. трансформатора (приводятся в технических дан-

ных трансформатора), Вт.

Индуктивное сопротивление трансформатора

XT ZT2 RT2 .

В реакторном варианте преобразователя Rф , xф равны соот-

ветственно активному и индуктивному сопротивлениям токоограничивающего реактора, технические данные которого приводятся в справочниках или каталогах.

Внешние характеристики преобразователя в области непрерывных токов в соответствии с выражением (6.18), представляют собой прямые, показанные на рис. 6.15 сплошными линиями.

При работе тиристорного преобразователя на якорь двигателя (индуктивная нагрузка с противоЭДС Е) режим прерывистого тока может наблюдаться во всѐм регулируемом диапазоне. При этом ЭДС пре-

где Е2m - амплитуда фазной ЭДС вторичной обмотки трансформатора

для простых ненулевых схем выпрямления, амплитуда линейной ЭДС для мостовых схем выпрямления;

p - число пульсаций выпрямленной ЭДС за период переменного напряжения: p m для простых нулевых схем, для мостовых схем выпрямления;

Lф - индуктивность питающей фазы;

Lн - индуктивность нагрузки.

Расчѐт внешней характеристики преобразователя в режиме прерывистого тока может быть проведѐн с помощью зависимостей (6.19) и

Эти уравнения получены из (6.19, 6.20) при пренебрежении падением напряжения на активном сопротивлении питающей фазы

(aв Rф Id ) .

136

Рис. 6.15. Внешние характеристики тиристорного преобразователя U d f (I я ) и скоростные характеристики электропривода f (I я )

В инверторном режиме источником тока является ЭДС нагрузки (машина постоянного тока), индуктивность (рис.4.16), которая должна превышать ЭДС инвертора, в результате чего происходит преобразование энергии постоянного тока в энергию переменного тока и передача ее в сеть. При этом ток и ЭДС питающей фазы направлены встречно, а ток через тиристоры протекает под действием разности ЭДС нагрузки и ЭДС инвертора. В трехфазной нулевой схеме (рис.6.16,а) при работе в инверторном режиме якорь двигателя постоянного тока, находящегося в режиме рекуперативного торможения, плюсом подключен к нулевой

точке трансформатора, а тиристоры открываются с углом обеспечивая протекание тока через тиристоры большую часть времени в общем случае при отрицательном значении вторичной фазной ЭДС трансформатора

138

где E - ЭДС двигателя;

Edи Ed 0 cos - ЭДС инвертора;

Rэ – эквивалентное сопротивление силовой цепи.

Таким образом, для осуществления инверторного режима ТП, работающего на якорь двигателя, необходимо выполнение трех условий:

1)плюс ЭДС двигателя E 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 подавать на тиристоры с углом > 2 .

3)ЭДС двигателя E должна быть больше сред-

него значения ЭДС инвертора Edи .

В отличие от работы на якорь двигателя инверторный режим преобразователя, работающего на обмотку возбуждения, происходит через ту же группу тиристоров, работавшую в выпрямительном режиме. Для инвертирования тока возбуждения при его спадании необходимо устано-

знаком плюс подаѐтся на аноды тиристоров (рис. 6.16,б) и в соответствии с дифференциальным уравнением