8 Реверсивный ув

8.1 СИЛОВЫЕ СХЕМЫ РЕВЕРСИВНЫХ УВ

Тиристор и выпрямительный комплект на его основе облада-ют однополярной проводимостью. Поэтому для реверсирования тока используются преобразователи, состоящие из двух комплектов тиристоров. Каждый из них проводит ток по цепи нагрузки в направлении противоположном другому и при этом может работать как в выпрямительном, так и в инверторном режимах. Благодаря такому решению реализуется эффект двух-сторонней проводимости преобразователя в целом.

С появлением управляемых вентилей вначале ртутных, а за-тем и полупроводниковых (тиристорных) такие преобразователи наиболее широко использовались и продолжают использоваться в реверсивном регулируемом электроприводе постоянного тока, в вентильном электроприводе. Этот тип электропривода в силу исторических причин остаётся пока наиболее распространённым среди реверсивных регулируемых электроприводов.

Двухкомплектные тиристорные преобразователи выполняют-ся с помощью уже рассмотренных нами силовых схем УВ, при этом возможны два принципиально различных способа управления комплектами вентилей: совместное и раздельное.

При совместном управлении (Рис.8.1) каждый из комплектов имеет собственную систему импульсно – фазового управления (СИФУ1 и СИФУ2). Под действием сигналов u_у1 , u_у2 и соответствующих им значений углов отпирающих импульсов ₁ и ₂ , в одном из комплектов реализуется выпрямительный режим, а в другом – инверторный с тем же знаком э.д.с. E_d по отношению к цепи нагрузки. Пусть, например в первом комплекте U₁= U_В=E_d0Cos₁ и ₁  /2 с величиной среднего значения напряжения U_В=Е_doCos₁ , а во втором U_И= -Е_doCos₂ = Е_doCos (соответственно U_И = U₂ и ₂ = (- )  /2).

Напряжения U_В и U_И по отношению к нагрузке будут иметь одинаковые знаки, но под действием их разности в обход цепи нагрузки может возникать однонаправленный «уравнительный» ток i_ур. Чтобы ограничить его величину, необходимо в процессе управления (изменения сигналов u_у1 и u_у2) соблюдать условие U_ВU_И, а в силовой цепи устанавливать индуктивные сопротивления (уравнительные реакторы).

Рис.8.1. Реверсивный УВ с совместным управлением вентильными комплектами «В» и «Н». ТР – трёхфазный трёхобмоточный трансформатор, L_УР – уравнительные реакторы,

L_Н – индуктивность нагрузки, i_УР – уравнительный ток, i_d – ток нагрузки, U₁, U₂ – средние значения напряжений первого и второго вентильных комплектов,U_У1, U_У2 – напряжения (сигналы) управления для перового и второго вентильных комплектов.

Фактически необходимо поддерживать неравенство    или для суммы углов управления комплектами

₁+₂  . (8-1) Граничный случай, когда

₁+₂ =  ( = ) (8-2)

соответствует предельно-непрерывному уравнительному току.

Средние значения напряжений комплектов вентилей в таком случае равны между собой (U_В = U_И), однако в контуре уравнительного тока остаётся переменная составляющая разности мгновенных значений напряжений комплектов.  

Уравнительный ток от переменной составляющей разности напряжений комплектов ограничивается индуктивными сопротивлениями уравнительных реакторов. Количество их, вообще говоря, может быть различным. История вентильного электропривода успела накопить достаточно большое много-образие силовых схем, отличающихся количеством и типом используемых реакторов и вторичных обмоток согласующего трансформатора. На Рис.8.2 приведены в качестве примеров возможные варианты схем совместного управления комплектами трёхфазных реверсивных УВ.

1 Возможно использование и двух тиристоров, включённых встречно параллельно, однако такая схема будет уже дороже двух предыдущих.

2 Преобразователи на полностью запираемых вентилях могут обеспечивать режимы работы во всех четырёх квадрантах, т.е. выполнять функции источни-ков и потребителей активной и реактивной мощности в любых комбинациях (свободный энергообмен).

128