ДП190301.65.К08-Л-499.ПЗ (1218708), страница 2

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 2)

достигает .

На четвертой зоне регулирования к напряжению обмоток I и III добавляется напряжение обмотки II. Увеличение происходит за счет напряжения секции II посредством изменения угла регулирования тиристорных плеч и от до рисунок 3.2, г. При минимальном угле регулирования выпрямленное напряжение достигает номиналь­ного напряжения .

На первой зоне регулирования напряжение секции I вторич­ной обмотки трансформатора через тиристоры (тиристорные плечи) поступает в цепь нагрузки. Работе преобразователя соответствуют мгновенные схемы замещения ВИП, приве­денные на рисунке 3.3 [4]. Интервалам времени на рисунке 3.2 соответствуют схемы замещения преобразователя, обозначенные теми же цифрами на рисунке 3.3. На рисунке 3.2, а показана форма выпрямленного на­пряжения для двух полупериодов напряжения вторичной обмотки трансфор­матора, условно изображенного сплошной стрелкой при положительной ( > 0) и штриховой линией для отрицательной ( < 0) по­лярности напряжения.

Рисунок 1.2 – Диаграммы выпрямленного напряжения

Все временные интервалы работы преобразователя можно условно разделить на три вида.

Во время активного периода работы преобразователя (интервалы 4–5 и 8–1 на рисунке 1.3) тяговый двигатель подключен через тиристорные плечи ( > 0) и ( < 0) к секции I вторичной обмотки трансформатора. В цепи нагрузки протекает ток , в обмотке сглаживающего реактора СР происходит запасание магнитной энергии.

Во время нулевых интервалов и образуется контур протекания тока нагрузки за счет энергии, запасенной в СР во время активного интервала. На этом этапе работы преобразователя вторичная обмотка трансформатора отключена от двигателя закрытыми тиристорами преобразователя.

На интервалах коммутации , (при положительном) и , (при отрицательном) напряжении трансформатора происходит изменение конфигурации схемы преобразователя за счет открытия одних и закрытия других тиристоров (процесс коммутации). Вторичная обмотка трансформатора оказывается закороченной двумя коммутируемыми вентилями, поэтому выпрямленное напря­жение u_d на этих интервах равно нулю. В цепи контура коммутации протекает ток короткого замыкания или ток коммутации i_k, совпа­дающий с проводящим направлением вступающего в работу тиристора и направленный в противоположном направлении для запи­раемого вентиля. После уменьшения прямого анодного тока до нуля один тиристор закрывается, при этом ток другого тиристора достигает значения тока нагрузки , процесс коммутации заканчивается. Описанным процессам соответствуют углы коммутации (интервалы и ) и (интервалы и ) на рисунке 1.2, а.

Рисунок 1.3 – Схемы замещения преобразователя на первой зоне регулирования

Таким образом, формирование напряжения на нагрузке происходит на активных интервалах. Все остальные являются вспомогательными и служат для перехода от одной активной схемы преобразователя к другой.

Рассмотрим работу преобразователя на отдельных временных интервалах, показанных на диаграмме выпрямленного напряжения

рисунок 1.2, а, и схеме замещения рисунок 1.3.

В момент времени после открытия тиристорного плеча образуется актив­ный контур протекания тока нагрузки через тиристоры плеч (интервал ) рисунок 1.3. К двигателю прикладывается полуволна напряжения секции I вторичной обмотки трансформатора, показанная сплошной стрелкой.

В момент (после смены полярности напряжения тягового трансформатора) на тиристор подается импульс управления , после чего начинается коммутация тока с тиристоров плеча на тиристоры плеча (интервал ). Такая коммутация продолжительностью , происходящая в начале каждого полупериода после подачи управляющего им­пульса , называется сетевой. После ее окончания на интервале образуется нулевой контур протекания тока нагрузки через тиристорные плечи .

В момент времени на тиристор поступает импульс управления , что приводит к образованию другого контура коммутации тока с ти­ристора на (интервал ) продолжительностью . Такая коммутация, происходящая после подачи на тирис­торы импульса управления с фазой , называется фазной. Она заканчивается в момент образованием другого активно­го контура тока через тиристоры и (интервал ). При отрицательной полярности напряжения вторичной обмотки (пока­зано штриховой линией) к цепи нагрузки через вентили прикладывается напряжение положительной полярности, направление тока нагрузки по­казано на рисунке 1.3 стрелкой.

Аналогично происходит сетевая коммутация при положитель­ном направлении напряжения вторичной обмотки (интервал ). При подаче импульса на тиристоры плеча ВИП на­чинается коммутация тока с третьего тиристорного плеча на пя­тое (угол ). После этого образуется нулевой контур (интер­вал ) протекания тока двигателя через тиристорные плечи , минуя вторичную обмотку трансформатора.

Отличие фазной коммутации (интервал ) при поло­жительном напряжении вторичной обмотки зак­лючается в том, что импульсы угла регулирования пода­ются одновременно на оба тиристорных плеча . Это объясняется тем, что при работе электровоза с большим уг­лом регулирования сокращается продолжительность ак­тивного интервала , что может оказаться недостаточ­ным для накопления магнитной энергии в индуктивности нагрузки и поддержания тока в цепи преобразователя на последующих интервалах и . Поэтому к моменту времени ток тиристора может умень­шиться до нуля, что вызовет его закрытие. В момент времени , кроме импульса управления , подаваемого на вступающий в работу тиристор , подается импульс на тиристорное плечо для его гарантированного открытия. Через открытые вентили , на интервале при положительном напряжении образуется активный контур тока и происходит накопление энергии в индуктивности нагрузки. Ее должно быть достаточно для поддержания тока в цепи нагрузки на последующих интервале сетевой коммутации (интервал ) и нулевом интервале . В случае уменьшения до нуля тока тиристоров на интервале они перейдут в непроводящее состояние. При закрывшемся тиристоре невозможно включить тиристор на последующем интервале фазной коммутации , поэтому на послекоммутационном интервале напряжение .

1.2.1. Ограничения на формирование импульсов управления

Подача импульсов управления на тиристоры ВИП должна соответствовать определенным условиям. Так, на первой зоне регулирования, нулевые импуль­сы поступают в начале соответствующего полупериода на тиристорные плечи и только после достижения необхо­димого значения анодного напряжения, достаточного для уверен­ного открытия тиристоров этих плеч ВИП. Минимальный угол открытия тиристоров ВИП, отсчитываемый с момента пере­хода напряжения трансформатора через нуль, при синусоидаль­ной форме и номинальном питающем напряжении составляет 9 ± 2 электрических градусов. При искаженной форме питающего напряжения необхо­димое значение корректирует блок управления БУВИП.

Очередные импульсы управления на первой зоне регулирования должны поступать на тиристоры плеч только по завершении сетевой коммутации , происходящей после подачи на тиристоры ВИП управ­ляющих импульсов . Таким образом, минимальное значение угла регулирования при работе на первой зоне регулирования должно удовлетворять условию: .

Максимальное значение угла регулирования должно быть также ограничено по фазе. Это связано с необходимостью открытия тиристорных плеч при уменьшающемся к концу полупериода прямом анодном напряжении. Кроме того, для нор­мальной работы ВИП необходимо, чтобы фазная коммутация , наступающая после подачи импульсов на тиристоры ВИП, завершилась до конца очередного полупериода напряжения. Поэтому максимальное значение угла регули­рования должно определяться соотношением: < . Величина угла устанавливается в блоке БУВИП.

Работа преобразователя на второй зоне регулирования от­личается тем, что выпрямленное напряжение формируется под действием двух секций обмоток трансформатора (I и II). Форма выпрямленного напряжения и мгновенные схемы за­мещения преобразователя на второй зоне регулирования пока­заны на рисунке 1.2, б и рисунке 1.4 соответственно.

Из кривой выпрямленного напряжения рисунок 1.2, б видно, что в момент времени , ( ) определяемый углом регулирования , к напряжению секции I трансформатора добавляется напряжение секции II, уве­личивающее среднее значение выпрямленного напряжения . Согласно алгоритму управления рисунок 3.1, импульсы управления подаются в соответствующие полупериоды на тиристоры плеч и , определяя интервал совместной работы I и II секции обмоток трансфор­матора. Новыми для этой зоны регулирования являются нерегу­лируемые, задержанные по фазе импульсы , поступающие в со­ответствующие полупериоды на тиристоры плеч и .

Интервалу рисунок 1.2, б соответствует схема замещения

Характеристики

Список файлов ВКР