Применение тиристоров

Применение тиристорных преобразователей переменного тока в постоянный вместо коллекторных генераторов постоянного тока повышает надежность привода. Следует учитывать еще ряд преимуществ системы привода переменно-постоянного тока. Свобода в выборе числа и мощности первичных двигателей позволяет унифицировать преобразовательные агрегаты для установок разного назначения и использовать первичные двигатели лучших моделей. Создается возможность полностью унифицировать конструкцию установок, предназначенных для питания от автономных электростанций и от энергосистем при переводе установок с одного вида электроснабжения на другой, что очень важно при освоении новых районов бурения.

Для выполнения этих требований генераторы снабжены мощной демпферной клеткой, переходное индуктивное сопротивление по продольной оси x'd находится в пределах ОД. Тем не менее в генераторах наблюдаются высокие провалы напряжения. Это объясняется низким быстродействием регуляторов напряжения на магнитных усилителях и большой постоянной времени обмотки возбуждения возбудителя. Даже применение тиристорных и транзисторных регуляторов не позволяет полностью решить эту проблему, особенно при питании импульсных нагрузок. В результате для питания мощных радиолокационных станций приходится вводить восьмикратный запас по мощности. И в этом случае система гармонического компаундирования позволяет решить эту проблему. Во-первых, мощность гармонической обмотки прямо пропорциональна величине и коэффициенту мощности нагрузки и использует энергию, которая идет в генераторе на потери. А применение второго канала регулирования с исполнительным органом на статоре позволяет снизить постоянную времени до \тс и решить

12. Выбирают возбудители двигателей лебедки и генераторов, которые должны иметь значительный запас по напряжению (не менее 2—3 по отношению к номинальному напряжению возбуждения) и обладать высоким быстродействием (предпочтительно применение тиристорных возбудителей).

Регулирование скорости изменением частоты питающего напряжения для асинхронных двигателей обеспечивает наилучшие показатели по сравнению со всеми другими способами и позволяет использовать в регулируемом приводе асинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором. Применение тиристорных преобразователей частоты делает перспективным электропривод УПЧ—Д с асинхронным двигателем с короткозамкнутым ротором. При этом обеспечивается регулирование скорости в пределах от (1,5-ь2)со0 (до 0,05 н--т-0,1)а>о. Но при изменении частоты изменяется не только синхронная угловая скорость двигателя, но и его критический мо-

Автономные инверторы. Длительное время автономные инверторы не находили широкого внедрения в связи с рядом недостатков тиратронов — ионных ключевых приборов, используемых в них. Положение резко изменилось с разработкой тиристоров. Применение тиристорных преобразователей является одним из основных направлений энергетического перевооружения многих отраслей народного хозяйства. В схемах автономных инверторов используют одно- и двухоперационные тиристоры, а также силовые транзисторы.

Недостатком рассмотренной схемы с элементными коммутаторами является их инерционность. Более современный метод поддержания напряжения — применение тиристорных зарядно-подзарядных выпрямительных агрегатов с отказом от элементных коммутаторов. Принцип работы такого устройства заключается в том, что нагрузка нормального режима питается от выпрямительного устройства, а при появлении аварийной нагрузки безынерционный датчик воздействует на тиристорное устройство, мгновенно подключающее к шинам необходимое число элементов батареи. В процессе разряда датчики напряжения на шинах дают импульсы на подключение дополнительных элементов (отпайки подключаются полупроводниковыми диодами).

Бездуговая коммутация цепей переменного тока может быть принципиально осуществлена при помощи тиристоров (см. гл. 23). Для аппаратов с очень высокой частотой отключений применение тиристорных выключателей весьма целесообразно. Однако тиристорные выключатели оказываются больших габаритов по сравнению с контактными, допускают меньшие перегрузки, ввиду чего они должны выбираться по пусковому току, а не по номинальному току электродвигателя.

Стабилизация режима электрической дуги при необходимости осуществляется технологическим путем: введением в разрядный промежуток стабилизирующего газа, например аргона. Этот способ осуществляется в дуговых плазменных печах и плазмотронах. Повышение стабильности горения дуги достигается за счет увеличения быстродействия системы регулирования преобразователя. Поэтому применение тиристорных преобразователей вместо преобразователей с дросселями насыщения приводит к существенному улучшению динамики регулирования.

Сформулированные ранее требования к СЭП полностью распространяются на установки рассматриваемого класса, для которых предпочтительным является использование двигателей постоянного тока независимого возбуждения с питанием от тиристорных преобразователей. Возможно применение тиристорных ЭП, а также преобразователей транзисторных и широтно-импульсных с транзисторными ключами.

применение: тиристорных приводов кареток, обеспечивающих перемещение электрододержате-лей и кристаллизаторов в широком диапазоне скоростей; специализированных трансформаторов с большим числом (90) ступеней рабочего напряжения; специализированных автоматических регуляторов на базе микропроцессорных средств, позволяющих управлять по заданной программе параметрами переплава.

Применение тиристорных инверторов в качестве источников питания электроакустических преобразователей пока ограничено из-за низких частотных свойств тиристоров и сложности схемы управления, вследствие чего их преимущества перед транзисторными генераторами проявляются только при большой выходной мощности (4 кВт и выше). Наиболее широко в настоящее время применяются ультразвуковые генераторы на транзисторах. Так как параметры транзисторов непрерывно улучшаются, они являются наиболее перспективными приборами и для новых разработок ультразвуковых генераторов.

1. Широкое применение тиристорных преобразователей для регулирования скорости электроприводов постоянного и переменного тока. Повышение мощности тиристорных преобразователей частоты и рода тока.

ное сопротивление, являющееся функцией угла открытия тиристоров, параметров и скольжения двигателя. Применение тиристоров вместо дросселей насыщения для регулирования напряжения статора дает ряд преимуществ: тиристорные регуляторы практически безынерционны, имеют большой коэффициент усиления по мощности, более высокий КПД и сравнительно небольшие габариты и массу.

Система, приведенная на 6.14, близка к асинхронному электроприводу с дросселями насыщения, так как регулирование угла открытия тиристоров приводит к изменению и дополнительному сдвигу первой гармоники тока двигателя относительно напряжения сети. Иными словами, каждую пару вентилей, включенных по встречно-параллельной схеме ( 6.14), можно рассматривать как некоторое фиктивное нелинейное реактивное сопротивление, являющееся функцией угла открытия тиристоров, параметров и скольжения двигателя. Применение тиристоров вместо дросселей насыщения для регулирования напряжения статора дает ряд преимуществ: тиристорные регуляторы практически безынерционны, имеют большой коэффициент усиления по мощности, более высокий КПД и сравнительно небольшие габариты и массу.

§ 18. Принцип действия, параметры и применение тиристоров

§ 12. Принцип действия, режимы работы и схемы включения транзисторов. § 13. Характеристики и параметры транзисторов. § 14. Работа транзисторов на высоких частотах. § 15. Малосигнальные эквивалентные схемы транзисторов, х 16. Работа транзисторов в кпючевом режиме, g 17. Виды и применение транзисторов § 18. Принципы действия, параметры и применение тиристоров.

Тиристорные преобразователи напряжения включают последовательно в обмотку статора двигателя ( 3.72). Через преобразователь проходит вся мощность двигателя, и габариты преобразователя несмотря на применение тиристоров в 1,5—2,5 раза больше габаритов двигателя.

Несмотря на применение тиристоров частотный привод не смог занять доминирующего положения в регулируемых приводах с асинхронными двигателями. В последнее время в связи с появлением силовых транзисторов при параллельном их соединении появилась возможность создать дешевый малогабаритный преобразователь частоты на мощность в несколько киловатт. Следует иметь в виду, что введение в энергосистему большого количества нелинейных элементов приводит к появлению высших гармоник в сети и искажению синусоидальности напряжений. Ухудшение качества электроэнергии приводит к потерям в энер-

2. Ограниченная управляемость — большинство классов тиристоров отпирается по маломощной цепи управления, а запирается по мощной (силовой) анодной цепи. Поэтому применение тиристоров в качестве ключей в цепях постоянного тока требует специальных узлов для запирания тиристоров — так называемых узлов коммутации1.

§ 6.19. Применение тиристоров

Основные трудности использования чисто механических систем РПН связаны с появлением электрической дуги при разрыве цепи нагрузки контактами контактора. Для решения проблемы износостойкости контактов существуют различные меры: создание особо прочных и долговечных контактных материалов, применение наряду с масляными вакуумных дугогасительных камер, гашение дуги магнитным полем. Одним из радикальных решений этой проблемы является применение тиристоров вместо дугогасительных камер с использованием для коммутации переменного тока симметричных блоков из двух встречно-параллельно включенных тиристоров.

чений при замене контактов Kz и /Сз в схемах 9.3 тиристорными блоками. Уже в таком виде применение тиристоров дает принципиальный эффект по ликвидации электрической дуги благодаря самовыключению тиристоров при переходе тока через нулевое значение в момент переполяризации внешней цепи.

Применение тиристоров позволяет выполнять схемы и без токо-ограничивающих элементов ( 9.4), но при этом требуется введение в схему управления точной информации о моменте перехода тока коммутируемого контура через нулевое значение, с тем чтобы включение следующего вступающего в работу тиристора происходило с минимальным запаздыванием после выключения предыдущего по последовательности работы тиристора.