Тиристорного выпрямителя

Конструкции и схемы включения вентильных двигателей весьма разнообразны. Рассмотрим подход к математическому моделированию систем с полупроводниковыми преобразователями на примере тиристорного регулятора напряжения — асинхронного двигателя.

В динамических и статических режимах работы моменты включения тиристоров и диодов определяются нелинейными неоднородными дифференциальными уравнениями, описывающими совместную работу тиристорного регулятора напряжения и асинхронного двигателя. В произвольный момент времени система может находиться в одном из пяти состояний: 1) открыты соответствую-

Вследствие неуправляемости диодов и неполной управляемости тиристоров выходные характеристики тиристорного регулятора напряжения (углы коммутации, форма напряжения) оказываются зависящими от электромагнитных переходных процессов в двигателе, т.е. напряжения, питающие двигатель, зависят от углов открытия тиристоров, параметров и частоты вращения двигателя.

В динамических и статических режимах работы моменты включения тиристоров и диодов определяются нелинейными неоднородными дифференциальными уравнениями, описывающими совместную работу тиристорного регулятора напряжения и асинхронного двигателя. В произвольный момент времени система может находиться в одном из пяти состояний: 1) открыты соответствующие тиристоры трех фаз; 2) открыты тиристорные элементы фаз В, С; 3) открыты тиристорные элементы фаз А, С; 4) открыты тиристорные элементы фаз А, В; 5) закрыты все тиристорные элементы. Поэтому для каждого временного интервала, соответствующего двум соседним коммутациям тиристорных элементов, решается частичная задача, а решение состоит из последовательного решения большого количества различных частичных задач. По основному закону коммутации начальные значения токов и потокосцеплений для очередной частичной задачи определяются по предыдущей.

. Регулирование угловой скорости двигателя при этом способе происходит за счет уменьшения модуля жесткости механических характеристик и осуществляется вниз от номинальной угловой скорости. Плавность регулирования определяется плавностью изменения напряжения; при применении тиристорного регулятора напряжения угловая скорость регулируется бесступенчато.

Структурная схема асинхронного электропривода с регулированием угловой скорости при помощи тиристорного регулятора напряжения приведена на 6.11, а. Здесь регулирование напряжения на статоре асинхронного двигателя производится тиристорным регулятором напряжения ТРИ, угол а включения тиристоров которого изменяется системой управления СУ. На вход СУ подается сигнал от усилителя У; этот сигнал зависит от разности задающего напряжения U3 и напряжения отрицательной обратной связи по скорости, снимаемой с выводов тахогенератора, (У0,с = уа>, где у — коэффициент передачи тахогенератора.

6,11. Структурная схема асинхронного электропривода с регулированием скорости при помощи тиристорного регулятора напряжения (а) и механические характеристики (б).

Иногда пуск двигателей с короткозамкнутым ротором с целью ограничения тока или момента осуществляется при напряжении, пониженном с помощью дополнительных резисторов или реакторов, включаемых в цепь статора, или же посредством тиристорного регулятора напряжения.

изменение напряжения на выходе выпрямителя с помощью регулятора переменного напряжения (автотрансформатора, дросселя насыщения, тиристорного регулятора);

Изменение питающего напряжения U\ можно осуществить посредством тиристорного регулятора РН напряжения ( 6.29, а), в каждой фазе которого включено встречно по два тиристора. При изменении угла регулирования тиристора изменяется действующее значение напряжения, подаваемого на двигатель АД. Если вход блока управления тиристорами связать системой обратной связи с датчиком частоты вращения двигателя, то данный регулятор будет поддерживать неизменной частоту вращения.

тиристорного регулятора переменного тока

Привод вспомогательной лебедки плавучих морских буровых установок осуществляется двигателем постоянного тока, питаемым от тиристорного выпрямителя.

шунтирующих тиристора VT\, VT2 и УГ3, которые включаются по сигналу, соответствующему полному открытию тиристорного выпрямителя UZ (см. 3.10).

вспомогательной лебедки плавучих морских буровых установок осуществляется двигателем постоянного тока, питаемым от тиристорного выпрямителя.

Принцип регулирования напряжения на выходе тиристорного выпрямителя рассмотрим на схеме двухполупериодного выпрямления ( 11.9, а). Источником переменного напряжения в данном случае является однофазный трансформатор Тр с тремя выводами от вторичной обмотки (начало, конец, средняя точка).

В рассматриваемой схеме управления предусмотрено ограничение тока якоря при пуске. С этой целью переменное напряжение на вход тиристорного выпрямителя подано через токоограничива-ющие реакторы Р (аппарат, с помощью которого схема включается в сеть переменного тока, на 11.16 не показан).

4.14. Схема нереверсивного электропривода постоянного то-! ка по системе УВ — Д при питании двигателя от трехфазного мостового тиристорного выпрямителя.

Коэффициент полезного действия тиристорного выпрямителя определяется произведением КПД трансформатора и вентилей. Коэффициент полезного действия трансформатора средней и большой мощности при номинальной нагрузке примерно равен 0,95—0,98. Коэффициент полезного действия тиристорного выпрямителя определяется прямым падением напряжения на нем, которое для одного тиристора составляет всего 1—1,2 В, поэтому общий КПД выпрямителя при номинальной нагрузке для мощности 50—100 кВт составляет 0,9—0,92. С увеличением мощности КПД выпрямителя оказывается еще выше. Коэффициент мощности тиристорнсго выпрямителя определяется по формуле

На 12.10 представлена схема управления приводом по системе УВ—Д с подчиненным регулированием и последовательной коррекцией. В ней якорь двигателя М получает питание от нереверсивного тиристорного выпрямителя, включенного по мостовой схеме. На одном валу с двигателем установлен тахогенератор GT, осуществляющий отрицательную обратную связь, сигнал которой пропорционален угловой скорости двигателя U0ii = &cco. Задающий сигнал t/g.c поступает от бесконтактного командо-контроллера БКК через задатчик интенсивности ЗИ.

Структурная базовая схема унифицированного источника питания показана на XI. 10. Основная (силовая) часть источника состоит из силового трансформатора Тр, управляемого шестипульсационного тиристорного выпрямителя УВ и фильтра Ф. Схема управления включает в себя датчик Д, реагирующий на силу тока лампы и элемент преобразования сигнала ЭПС; таким образом осуществляется обратная связь с выхода источника на управляющие электроды тиристоров. Для подпитки служит блок импульсной подпитки ИП (с отдельным выпрямителем).

строительных башенных кранов высотных зданий с диапазоном регулирования частоты вращения 20 : 1. В этой схеме от двухкомплектного тиристорного выпрямителя Bnl или Вп2 питается якорь двигателя М, а через диагональ моста (диоды Д1...Д4) — сериесная обмотка возбуждения 0В. Кроме того, в цепь якоря включен Датчик нулевого тока Дт. Обмотка независимого возбуждения двигателя ОВМ получает питание от отдельного источника. Параллельно якорю и диоду Д1 присоединена тормозная цепь, содержащая диод Д5 и резистор R, а параллельно диоду ДЗ — шунтирующая цепь последовательно включенных резистора R1 и тиристора Т.

строительных башенных кранов высотных зданий с диапазоном регулирования частоты вращения 20 : 1. В этой схеме от двухкомплектного тиристорного выпрямителя Bnl или Вп2 питается якорь двигателя М, а через диагональ моста (диоды Д1...Д4) — сериесная обмотка возбуждения 0В. Кроме того, в цепь якоря включен Датчик нулевого тока Дт. Обмотка независимого возбуждения двигателя ОВМ получает питание от отдельного источника. Параллельно якорю и диоду Д1 присоединена тормозная цепь, содержащая диод Д5 и резистор R, а параллельно диоду ДЗ — шунтирующая цепь последовательно включенных резистора R1 и тиристора Т.