Управления выпрямителем

где ип—число используемых полупериодов первичного напряжения (пя = 1 для схем выпрямления с нулевой точкой и ип = 2 для мостовых систем); т — число фаз; a — угол управления выпрямителя; Xf—коммутационное индуктивное сопротивление, примерно равное сопротивлению рассеяния фазы; /3 — зарядный ток ИН.

Задача сводится к нахождению необходимых зависимостей Ucn(t}, 'сн(0> определяющих характеристики зарядного процесса. По зависимостям мСн(0> 'сЛО находится закон управления зарядным процессом. В случае применения в качестве источника питания вентильного генератора постоянного тока с неуправляемым выпрямителем под законом управления (регулирования) понимается зависимость напряжения возбуждения генератора мв(/) на интервале длительности зарядного процесса. Если регулирование осуществляется посредством управляемого выпрямителя, то под законом управления понимается зависимость во времени угла управления выпрямителя на интервале длительности зарядного процесса.

На 3.35 качественно показаны законы регулирования для зависимостей ucu(t), соответствующих Гзор( ПРИ гсн — const и PCH = P0 = uCls(t)iCl{(t) = const. При регулировании посредством управляемого выпрямителя при постоянном напряжении возбуждения по (3.88) определяется зависимость U0^(t), а для определения закона регулирования используется связь между (70х и углом управления выпрямителя. Для трехфазного генератора

Зависимость t/Ha=/(a) называют характеристикой управления выпрямителя. Эта зависимость для нагрузочного устройства с активным сопротивлением представлена на 9.33. а

Угол управления выпрямителя

ную форму, его 1-я гармоника ( 7.4, в) сдвинута относительно напряжения и\ на угол q> = a + v/2, где a — угол управления выпрямителя; у — угол коммутации. Для нахождения активной мощности, потребляемой преобразователем, воспользуемся (7.2). Ранее мы установили, что активная мощность передается в нагрузку только синфазной составляющей 1-й гармоники потребляемого тока:

Выражение (5.11) представляет собой уравнение характеристики управления выпрямителя ( 5.9, а). При а = 0 среднее значение выпрямленного напряжения максимально, а при a = я оно равно нулю, как следует соответственно из формул (5.10) и (5.11).

Феррометр ( 22-9) содержит высокочувствительный магнитоэлектрический гальванометр Г с механическим управляемым выпрямителем В, фазосдвига-ющее устройство (фазорегулятор) ФР, устройство для регулирования намагничивающего тока (автотрансформатор) AT и дифференцирующее устройство— эталонную взаимную индуктивность М. Обмотка управления выпрямителя питается от фазорегулятора ФР. Кольцевой образец О из испытуемого материала им,еет намагничивающую wt и измерительную ш2 обмотки.

В комплект установки входит также выносной пульт управления, который позволяет непосредственно с рабочего места управлять работой преобразователя. Это особенно важно при работе инвертора на нагрузку в виде индукционной плавильной печи, когда необходимо неоднократно изменять режим работы преобразователя в процессе плавки. На этом пульте размещены кнопки включения и выключения импульсов управления выпрямителя, включения и выключения автоматов, подающих анодное напряжение на инверторы, включения и выключения высокочастотных контакторов для ступенчатого изменения емкости коммутирующих конденсаторов в инверторах, кнопка аварийного отключения установки и соответствующие сигнальные лампочки. С пульта управления можно регулировать частоту задающих генераторов.

Конструктивно преобразователь СЧГ1-2 х800/1 выполнен в виде трех блоков: блока выпрямителя и двух генераторных блоков ( V.19). Блок выпрямителя разбит на три отсека. В первом отсеке — отсеке выпрямителя 0В размещены вентили выпрямителя, блок собственных нужд этих вентилей, блок смещения выпрямителя, импульсные изолировочные трансформаторы сеточного управления выпрямителя и элементы электромеханической блокировки блока. Во втором отсеке — отсеке фильтра ОФ — размещаются входные реакторы преобразователей (Др\ и Др2, V. 18). В третьем отсеке— отсеке управления ОУ — находятся элементы схемы автоматики, задающие генераторы и блок автоматического регулирования и

ную форму, его 1-я гармоника ( 7.4, в) сдвинута относительно напряжения и\ на угол ф = а + 'у/2, где а — угол управления выпрямителя; у — угол коммутации. Для нахождения активной мощности, потребляемой преобразователем, воспользуемся (7.2). Ранее мы установили, что активная мощность передается в нагрузку только синфазной составляющей 1-й гармоники потребляемого тока:

/ — автоматический выключатель; 2 — токоограни-чивающие реакторы; 3 — регулируемый выпрямитель; 4 — инвертор; 5 — синхронный двигатель; 6 — тиристорный возбудитель; 7 — датчик положения ротора; В — тахогенератор; 9 — система импульсно-фазового управления выпрямителем; 10 — система управления инвертора; Л — пульт управления

МЛ — двигатель лебедки; KMi, КМг — высоковольтные контакторы; UZ — тиристорный выпрямитель; VT, — VT3 — шунтирующие тиристоры- Ri—Кз — пусковые резисторы; БВН — блок высокого напряжения; СИФУ— система импульсно-фазового управления выпрямителем; СКАР — сельсинный командоаппарат; У — усилитель;

/ — автоматический выключатель; 2 — токоограничивающие реакторы; 3 — управляемый выпрямитель; 4 — инвертор; 5 — синхронный двигатель; 6 — тиристорный возбудитель; 7 — датчик положения ротора; 8 — тахогенератор; 9 — система управления инвертором; 10 — система импульсно-фазового управления выпрямителем; // — пульт управления

У В — управляемый выпрямитель; И — инвертор; БУВ, БУИ — соответственно блок управления выпрямителем и инвертором; БЗС — блок задания скорости.

двух силовых элементов, преобразователь содержит еще систему управления, состоящую из блока управления выпрямителем БУВ и блока управления инвертором БУИ. Выходная частота регулируется в широких пределах и определяется частотой коммутации тиристоров инвертора, которая задается блоком управления инвертором БУИ. В такой схеме производится раздельное регулирование амплитуды и частоты выходного напряжения, что позволяет осуществить при помощи блока задания скорости БЗС требуемое соотношение между действующим значением напряжения и частотой на зажимах асинхронного двигателя.

Естественная коммутация вентилей, позволяющая использовать простой надежный инвертор, может быть осуществлена при сравнительно большой ЭДС синхронного двигателя, т. е. при .угловой скорости его не ниже 10 % номинальной. Поэтому для пуска двигателя в схеме с естественной коммутацией применяют следующие способы: 1) импульсный метод, использующий специальную систему управления выпрямителем; 2) переключение инвертора в режим искусственной коммутации; 3) асинхронный пуск синхронного двигателя, имеющего пусковую обмотку, от сети (включен К.1, 4.76) с последующим переключением его на инвертор (К.1 отключается, К.2 включается).

В контуре тока имеются две инерционности, характеризуемые постоянными времени: Ta=La/R3 — электромагнитная постоянная времени якорной цепи; 7\ — постоянная времени, отражающая инерционность системы фазового управления выпрямителем, запаздывание (дискретность) выпрямителя и инерционности датчика тока и регулятора. Эта постоянная времени называется некомпенсированной или малой постоянной времени контура, так как обычно 7\ = 0,004 -н 0,01 с <; Тъ. При этом Тэ называют большой постоянной времени, которую нужно компенсировать.

Регулирование выпрямленного тока (и следовательно, тока статора двигателя) осуществляется с помощью регулятора тока РТ, воздействующего через систему управления выпрямителем СУВ на угол включения тиристоров управляемого выпрямителя УВ. Регулятор тока РТ собран на операционном усилителе по схеме ЯЯ-регулятора. На его вход через резисторы R10 и R11 подаются сигналы отрицательной обратной связи по току Ui и задающий сигнал ?/3,т, пропорциональный модулю скольжения двигателя. Регулятор РТ обеспечивает в статических режимах точное соответствие тока статора задающему сигналу U3,T независимо от выходной частоты АИТ.

Стабилитроны V16, установленные в цепи обратной связи регулятора тока, ограничивают максимальный уровень сигнала управления выпрямителем Ua, т. е. максимальные значения ЭДС в выпрямительном и инверторном режимах его работы.

обратной связью по скорости, снимаемой с тахогенератора GT, Структура системы такая же, как и для двигателя постоянного тока независимого возбуждения. Регулятор тока воздействует на систему управления выпрямителем СУВ, изменяя ток (и напряжение) на входе инвертора, т. е. на выводах якоря ВД постоянного тока. Диапазон регулирования в этой системе до 100 : 1.

содержит ГОН — генератор опорного напряжения единого для всех тиристоров преобразователя, и компаратор К. Работа ГОН синхронизируется напряжением питающей сети. Для уяснения принципа построения одно-канальной СУ вертикального гнпа для управления выпрямителем (см. 6.11, а) вернемся к рассмотрению 8.9,6. В момент /0 работает V2 и готовится включение тиристора V3. Для этого определяется момент равенства опорного напряжения ы0пз и управляющего напряжения ыу. После выработки импульса управления ЯУ3 наблюдение за опорным напряжением ц0пз нецелесообразно: с Щг мента срабатывания i-ro тиристора информация об i-M опорном напряжении является избыточной, ненужной. Теперь мы переключаем свое внимание на опорное напряжение «Оп4, при пересечении иОП4 и му будет сформирован ЯУ4. Таким образом, полезную информацию кривая i-ro опорного напряжения только от момента включения (i— — 1)-го тиристора до пересечения «Ош и му, т.е. включения i-ro тиристора. Поэтому может быть сформировано единое опорное напряжение, состоящее из отрезков косинусоид между срабатыванием (i—1)-го и i-ro тиристоров.