promel (967628), страница 85
Текст из файла (страница 85)
В переходных режимах, когда вступает в работу другая тиристорная группа, прекращается подача отпираюнгих импульсов на тиристоры работавшей тиристорной группы, а затем после некоторой паузы, в течение которой происходит спадание токов работавшей тиристорной группы до нуля и запирание ее тиристоров, подаются отпирающие импульсы на тиристоры группы, встуяающсн в работу.
Между углами управления а~ и ап реверсивных групп выдерживается то же условие (6.98) согласованного управления. Требуемая блокировка в подаче отпирающих импульсов осуществляется по системе управления преобразователем с использованием датчиков тока. Необходимость создания паузы в работе тиристорных групп (до 5 — 10 мс в зависимости от параметров нагрузки) приводит к некоторому ухудшению быстродействия привода. Тем не менее современные реверснвные преобразователи с раздельным управлением вполне удовлетворяют требованиям подавляющего большинства промьцпленаых электроприводов постоянного тока.
$6.10. НЕПОСРЕДСТВЕННЫЕ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ ЧАСТОТЫ Н еп ос р ед от в ен н ы е п р во б р а за ва т ел и ч а от о т ы (НПЧ) предназначены для одноступенчатого преобразования энергии переменного тока частоты ~, в энергию переменного тока другой (обычно более низкой) частоты 1,. В этих преобразователях кривая выходного напряжения составляется из участков напряжений сети благодаря осуществлению с помощью тиристоров непосредственной связи цепи нагрузки с сетью переменного тока.
НПЧ выполняют с однофазным или трехфазным выходом и с однофазным или трехфаз«ьщ входом. Для получения более качественной формы кривой выходного напряжения (с малым содержанием высших гармонических) преобразователи обычно питают от сети трехфазного тока. По принципу действия НПЧ подобны двухкомплсктным оеверсивнь~м тиристорным преобразователям (см. 5 6.9) и выполняются по аналогичным схемам. Схема трехфазно-однофазного НПЧ, состоящая нз двух мостовых тиристорных групп, соединенных встречно-параллельпрнведена на рис. 6.33.
Нагрузка Л„преобразователя имеет ак"вно-индуктивный характер (индуктор низкочастотного нагрева, ""э«оскоростные асинхронные двигатели в преобразователях с трсхфаэным выходом, сеть пеРеменного тока частоты Тэ н т. д.). Вид кривой выходного напряжения преобразователя показан на 6 34, а. Она формируется при той же, что и в реверсивном пре373 Рис. 6.33.
Схема иепосредст ееаиого преобрааоаатеяя яас тоты образоватсле, последовательности (1, 2, 3, 4, ...) вступления в р ту тиристоров обеих групп, но при циклическом изменении во вр углов отпирания тиристоров (рис. 6.34, б). В результате кривая' ходного напряжения составляется из участков линейных напряхкв ' вторичных обмоток трансформатора с! б;и, новной гармонической и„пы близ . гр по форме к синусоиде.
Если бы нагрузка была чисто '*, тинной, то переменное напряжение ней создавалось бы при поочередной, боте тиристорных групп (, П толь' Т режиме выпрямлении. При формир гг ~ г нии полуволны напряжения поло' тельной полярности в режиме вып'" а а г ления с углом аь изменяемым от, до О и обратно, работала бы тири 3 ная группа !, а при формировании, луволны напряжения отрицател полярности в режиме выпрямлеи '>г ! углом ап, изменяемым в тех же и 1 У! (> ю<~ лах, — тиристорная группа 1/.
В л' 1х ) момент времени работа системы на' й то активную нагрузку связана с ее<! треблением энергии от сети переме тока либо через тиристорную групп либо через вентильную группу П.:и /7 д д При активно-индуктивной нагру г Х как известно, имеются интервалы, гга меня, в течение которых напряж,. <+ы еи и,пп и ток га, принятый на рис.
6. синусоидальным, находятся в пр, 'и ги 'бг фазе (интервалы Π— соя(» и — ет В указанных интервалах времени печивается работа соответствующей ристорной группы в режиме инве рования. Так, например, на инте . соаг, — а тиристорная группа 1 ра ет в режиме выпрямления, а при достижении точки ес он реводится в режим инвертирования, который продолжает- момента времени аеа1а. На интервале от точки асафа до 2 ристорная группа П работает в режиме выпрямления. На рис.
6' инверторному режиму работы тиристорной группы П соответ ° интеРвал Π— соа(,. На тех Участках, где напРЯжение пад> и '". находятся в противофазе и тиристорные группы работают в р . инвертирования, энергия, накопленная в реактивных элем нагрузки, возвращается в сеть переменного тока частоты (,. В НПЧ известное из анализа работы реверсивных преобразо лей согласованное раздельное управление тиристорными тру„ получило большее распространение на практике., чем согласов. и,!и!! Пап! Пана '«"х, /!/) ! Х /)/Ч (7! /( /! / / / ! П ! )! и а) ПП / !/ ! / вПй!!! !! !! а7 ! / ц !) /! !! ! ! ),,! )а )! )/ ! ! ! ф=/ ПП пцп! Х / / !/! /) )/ l К поа! /ПП д4 /55' /«П ПП' ПП ПП' П .7я«« г/г а)г Рнс. 6.34.
Крнвая выходного напряжения (а), характер нзненення во времени углов а! н ап (П) НПЧ прн сннусоняальнон законе управления гсй — инвертирования. Вследствие того что при формировании кривой выходного напряжения частоты !з углы а! и ап периодически намекаются„в уравнительном напряжении и двух тиристорных ~руин возникает гармоническая выходной частоты /з.
При этом для ограничения протекаю!пего через тиристоры уравнительного тока требуются ограничительные реакторы й„— У.се существенно боль- в/ей индукгивности, что обусловливает в большинстве случаев недоые падения напршкения на них от протекания переменного ока нагрузки („и уменьшение напряжения (/а. При раздельном управлении тиристорные группы работают ловче "вредно, в связи с чем необходимость в ограничительных реакторах зол '"ахает. Режим работы каждой тиристорной группы связывают с ПаяриОСтЬЮ фсрМИруЕМОй ПОЛуВОЛНЫ Наиряжсиня пни! И НаПраВЛЕ,~еч тока !в, Как и в реверсивном преобразователе, здесь также осу"а т ествляют задержку (блокировку) в подаче отпирающих импульсов "лнз тнристоры вступающей в работу группы, что необходимо для ис. рече к/чеиия короткого замыкания вторичных обмоток трансформато"ерезтиристоры обеих групп.
Так, например, после того как тирис- Зтб соя местное управление. Это связано с большими трудностями в ограни нчении уравнительного тока, возникающего в НПЧ при совместном ,правлении. При совместном управлении отпирающие импульсы подаются на „рнсторы обеих групп, задавая в зависимости от формируемой поунолны напряжения для одной из них режим выпрямления, а для дру- торная группа 7 проработала сначала а режиме выпрямленна, а з ' на интервале г — ыа(г (рис. 6.34, а) — в режиме инвертироваи управляющие импульсы в момент времени оа1а снимаются с тнр, ров группы у (используется сигнал датчика тока, определяющего; мент снижения до нуля тока 1„или тока тиристоров).
К пронодив тирнсторам этой группы прикладываются напряжения в обрат" направлении, требуемом для их выключения, под действием втор ных напряжений сетевого трансформатора. Подачу управляюн; импульсов к тирнсторам группы П осуществляют с некоторой заде кой относительно момента времени оА, гарантирующей заверше„'' процесса восстановления запирающих свойств ранее проводнвш' тиристоров группы 7. Рассмотренная особенность работы НПЧ раздельном управлении обусловливает появление токовых пауз п: моментов времени аа(„ва(, (на рис. 6.34, а не показаны).
Вмес' ' тем токовые паузы, определяемые главным образом временем вык . чення 1„используемых тиристоров, малы (до 1' сетевой частоты 50 а по отношению к периоду выходной частоты — еще меньше) и пр тически нх можно не учитывать при анализе процессов в схеме. Согласованность режима раздельного управления тиристорнь группами при формировании кривой выходного напряжения обусловливается связью углов управления а~ н ан в соответст с соотношением (6.98) или равенствами а~ = ()ц, ан = )3, Возм' ный диапазон изменения углов а, и ан прн формировании крн выходного напряжения (если исключить из рассмотрения интерв' у и 6) близок к 180'. Определим основные соотношения, связывающие закон изменен во времени углов управления и и форму кривой выходного напряжы~' Приведенную на рис.