promel (967628), страница 84
Текст из файла (страница 84)
При высоком тем„ пуска и больиюй величине».в изменение угла а будет происходить и„„ практически неизменном токе 1, в связи с чем режиму пуска буд аютветствовать перемещение рабочей точки по прямой, параллел„ ной оси Пв, со значением 1„= 1„,„. Задачу ограничения токов р„, шают установкой в преобразователе датчика тока 1в,„, сигнал ко. торого вводится в систему импульсно-фазового управления и воздев. ствует на характер изменения угла а в режиме пуска. В системе осуществляется отрицательная обратная связь, обеспечивающая при пуске неизменяый ток 1л- 1в „.
Помимо указанного, эта обратная связь выполняет функцию токовой отсечки, защищающей преобра. зователь от перегрузок по току в аварийных режимах. Режим пуска заканчивается переходом рабочей точки на внешнющ характеристику с углом и, при котором обеспечивается требуемая частота вращения двигателя. С целью стабилизации частоты вравф. ния при изменении нагрузочного момента в систему вводят отрифтельную обратную связь по скорости, воздействующую иа угол:,"еь Напряжение, пропорциональное частоте вращения, снимается-'::с тахогенератора, устанавливаемого иа валу двигателя, и подается'::в систему импульсно-фазового управления преобразователем.
Торможение двигателя осуществляют переводом преобразователя в режим инвертирования, что означает переход рабочей точки на характе ристики преобразователя в квадранте О (рис. 6.30). Для этого коятактор П в схеме рис. 6.29 переключают в положение 2 (чем достигается изменение полярности подключеяия двигателя к преобразователю) и увеличивают угол а до значения сь~ п12, задав соответствующий угол р = и — а.
Машина постоянного тока переходйт в режим генератора, и у нее возникает тормозной момент, Кинетическая энергия, накопленная инерционными массами на валу двига-: теля, преобразуется в электрическую энергию и отдается через првь образователь в сеть переменного тока. В результате торможенФ частота вращения двигателя и индуцируемое им напряжение О„он~» жаются. Уменьшаются ток 1 и создаваемый тормозной момент. РФ бочая точка перемещается вправо по характеристике преобразовался ля с параметром р, обозначенным на рис.
6.30 рь. Для того чтобы ~ф хранить тормозной момент на данном уровне, добившись тем самйй» более быстро~о остаяова двигателя, необходимо увеличить угол"Ф т. е. осуществить переход на ниже расположенные входные ха ристики иивертора, как показано на рис. 6.30. Снижение частот щения будет происходить по зигзагообразной кривой, включа промежуточные пунктирные участки и участки входных хара стик инвертора. 368 Для максимального сокращения времени торможения двигателя „обходимо создать максимальный тоРмозной момент, т.
е. пРоводить торможение прн максимальном токе 1ю Допустимый максимум тока прн малых углах (1 (вблизи ~„(),) лимитируется ограничительной „Рактеристикой инвертора (рис. 6.30), а при больших углах (з (как з „в режиме выпрямления) — нагрузочной способностью используеых тиристоров. Если после останова двигателя вернуться к углам управления „, но контактор не переключать, то преобразователь начнет работать а режиме вьп~рямления, создавая на двигателе напряжение, поляряпсть которого будет противоположна первоначальной. Это приведет х изменению направления вращения двигателя (реверсу).
Работе привода будет соответствовать область характеристик в квадранте П1. 11оследуюшие торможение и останов двигателя требуют переключеаяя контактора в первоначальное положение 1 и перехода преобразователя к углам опережения р (квадрант 1У). Процессы пуска и остаиова двигателя при обратном направлении вращения протекают аналогично. Раним образом, схема с одним преобразователем и переключателем в состоянии обеспечить изменение направления вращения двигагеля и рекуперативное торможение привода при любом направлении вращения. Однако сравнительно большое время срабатывания контактора (десятки и сотни миллисекунд) ухудшает такой показатель привода, как быстродействие. Недостатком системы является и то, что надежность ее работы зависит от безотказной работы контактора.
Более совершенная система тиристорного электропривода реализуется на основе двух тиристорных комплектов, обеспечивающих протекание в цепи двигателя тока того или иного направления без применения контактора. В таком преобразователе, называемом р е в е рс и в и ы м, создаются благоприятные условия для автоматического управления приводом при различных режимах его работы. Преобразователи, входящие в систему, могут соединяться двумя способами — по перекрестной илн встречно-параллел ь н о й схемам, которые для трехфазного мостового преобразователя показаны на рис, 6.31, а, б. Схемы отличаются количеством вторичных обмоток силового трансформатора.
Вследствие более простой конструкции трансформатора преимущественное применение нашла встречно-параллельная схема (рис. 6.31, б), которую и будем использовать при дальнейшем анализе. Работа тиристориых групп 1, П в реверсивном преобразователе характеризуется попеременным использованием в них режимов выпРямления и инвертирования. Различают два режима управления тяристорными группами — совместное и раздельное.
При совместном управлении отпираюшие импульсы подаются на тиристоры как одной, так и другой групп во всех реЯшмах работы привода, задавая одной группе режим выпрямления, а другой — режим инвертирования. углы управления аь ап соответственно тиристорами групп 1 н П связаны между собой условии Равенства средних значений напряжения (1,„выпрямителя и ин- 13 а,яз 369 „Е „Е а Ь е г ! ! !г' /аг!г~) ! /7 гв ! ! /вв /вг а1 [ †! сн 7 + сд 7вв Рас. 6.3), Перекрестиаа (а) и астречио-параллельнаи (б) схемы соединеианх прамителеа а реверсивном преобразователе 370 вертора (сова!естное согласованное уп//сален!/е), имеющих одинако, полярность в схеме, Если тиристориая группа 1 находится в реж выпрямленна, а тиристорная группа 11 — в режиме инвертирова . то полярность их напряжений (/аа! и 11азп будет соответство полярности напряжения (/ на двигателе, указанной иа рис.
661 без скобок. При изменении регкиыа работы тиристорных групп пол ность напряжений (1аа! и (/ари станет обратной. Режим совместн управления при задании тиристорной группе 1 режима выпрямлен, а тиристорной группе 11 — режима инвертирования иллюстрир' диаграмма рис. 6.32, а, где по кривым линейных напряжений втор ных обмоток трансформатора построены кривые напряжений и паап (без учета явления коммутации).
Углы а! и аи указаны; моменту отпирания тиристора 1 обеих групп. Из равенства средних значений напряжений двух тиристор групп (7а„поза! и — (/аосозам получаем: сова, + совам — О, а +агг а — аг 2 соз сов '= О, 2 2 гауда находим условие совместного согласованного управления ревер,гвным преобразователем: а -(- а, = 180', (6.98) При работе тиристорной группы П в режиме инвертирования ее тды опережения согласно равенству (6.72) ргг = л — агг. С учетом )словия (6.98) при согласован„,>и управлении имеем рг>= сс> ат йяалогично при работе тирис- "л лта ньь вьс вьь пы пьа;, торной группы ! в режиме инвертирования, а П вЂ” в режиме е> Ф е> Ф о> выпрямления ()г =- гхгг. о а> е е> 4л Задание одной тиристорной в! в труппе условия для работы в г> качестве выпрямителя, а дру- 1й> 1о> (е> ! той — в качестве инвертора опвлл ределяет для двухкомплектного и реверсивного преобразователя его постоянную готовность к г г(гг г гг гг гг работе либо в режиме выпрямдения, либо в режиме инвертирования при возможности осуществления прямого и обратного направлений вращения дви- гателя.
Если прямому направлению вращения отвечает полярность г подводпмого напряжения (тл, гг) указанная на рис. 6.31, б без скобок, то пуску двигателя с прямым направлением враще- Рис. 6.32. КРивые выходного ннпря>кения Реверсивных пРеобРазователей при бота, ра совлгестнпм и согласованном управлении отя преобразователя в режиме (и), уравнительного напряжения я тока пыпрямления, обеспечиваевгом (б, е) таристорной группой !. Пусковой Режим будет осуществляться ~срез тиристорную группу ! путем уменьшения угла ссг, проходя значения схг, гх„...
квадранта ! парис. 630, как и для схемы рис. 629. ()огребление энергии от сети через тиристорную группу ! будет продолжаться и в стапионарном режиме работы привода при частоте вращен> ген>>Я пве . ПРи этом, как и пРи пУске, тиРистоРнаа гРУппа П бУдет находиться в готовности к осуществлении> инверторного режима г'Реобразователя. "Ри ежнм инвертирования через тиристорнуго группу П наступает ггнзк торможении двигателя, требуемом либо для перехода на более зг"Ую частоту вращения,либо для реверса. Торможение двигателя осу- 1З 371 ществляется путем увеличения угла аь что вызывает перемеще, рабочей точки привода в область характеристик квадранта (( (носк ку частота вращения мгновенно измениться не может), В случае рехода на более низкую частоту вращения после торможения ра чая точка через некоторое время вновь возвращается в область хар.
теристик квадранта (, но занимает положение с меньшей ординат При реверсе угол а~ продолжают увеличивать, вызывая увеличен' и угла 1ьц (со скоростью, определяемой требуемым темпом торможеи' н допустимым при торможении током („) до значения а~ = 1ьц = и после чего тиристорную группу П переводят в режим выпрямлен ' а тиристорную группу ( — в режим инвертирования. Процесс то можения и следующий за ним разгон с обратным направлением в' щения двигателя протекает так же, как и в схеме рис.
6.29. Реверсивный преобразователь с совместным управлением д тиристорных групп позволяет создавать электропривод постоянк' тока с высокими динамическими свойствами. Недостатком преобразователей с совместным управлением я ется необходимость принятия мер по уменьшению так называе уравнительного тока.
Уравнительный ток возникает под действием уравнительного, пряясения и, создаваемого разностью мгновенных значений напр ний иж и игц двух тиристорных групп. Кривая напряжения =- ию — игц при работе тиристорной группы ( в режиме выпря ния, а тиристорной группы П вЂ” в режиме инвертирования в слу а~ = ~ц показана на рис. 6.32, б.
Уравнительный ток протекает внутренним контурам преобразователя, образуемым открытымиристорами двух тиристорных групп с входящими в эти контуры ричными обмотками трансформатора. Так, например, на интерв О, — О, (рис. 6.32, а) ток („ протекает через тирнсторы 5, б гру ( и тиристоры 4, 5 группы П (см. рис. 6.31, б).
Поскольку активные и реактивные сопротивления внутре контуров малй, ток („, обусловливаемый напряжением и, без нятия специальных мер был бы довольно большой, что могло бы вести к повреждению тиристоров нз-за перегрузок по току, Для уменьшения уравнительного тока в схему вводят насыщ шиеся или ненасыщающнеся ограничительные реакторы. Насыщ щиеся реакторы включают в схему так, как показано на рис. 6.31 Два реактора, относящиеся к тиристорной группе (например, н (.„,), участвующей в преобразовании энергии, под действием текающего через них тока находятся в состоянии насыщения. других реактора ((.„, (,,е) при этом не насыщены и участвуют ничении тока 1,. При использовании ненасыщающихся реакто можно ограничиться включением в схему только двух из них ( (.м или (ьм (.„). Индуктивности реакторов выбирают из расчета.
раничения среднего значения уравнительного тока .'„(рис. 6 3. на уровне, не превышающем 10% от номинального тока (г. Необходимость применения ограничительных реакторов уху ет массо-габаритные показатели системы. Поэтому режим со 372 ного управления использукэт при создании высокоточных электро„рнводов с повьппснными требованиями к быстродействию. Проблема уменьшения уравнительного тока полностью исключается в случае раздельного управления двумя тиристорными группами. При этом отпадает необходимость в ограничительных реакторах. Принцип раздельного управления сводится к тому, что отпирающие импульсы подаются на тиристоры только той из двух тиристорных групп, которая в данный момент времени участвует в преобразовании тока.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
