promel (967628), страница 86
Текст из файла (страница 86)
6.34,а кривую выходного напряжени принципе следует рассматривать как напряжение на выходе одно тнристорных групп (и~ ). Ее можно представить в виде пульсирую', составляющей (с частотой, кратной частоте питающей сети), нало ной на кривую среднего значения напряжения тиристорной груп' изменяющегося вследствие модуляции угла управления а~ В ча ности, изменение среднего значения выходного напряжения по с соиде будет определять его первую гармоническую и,ип (рис. 6.34 Точность, чо-нидимому, будет тем выше, чем меныце частота ~а по ср нению с ),. Из теории выпрямителей известна зависимость среднего зн иия напряжения от угла управления а.
'Уа = У», созп Если пре речь пульсирующей составляющей и рассчитывать напряжение (и„) по кривой изменения среднего значения напряжения тирнст ной группы /, то приведенное соотношение в несколько изменен виде определит зависимость выходного напряжения 1!ПЧ от ха тера изменения угла а~ .' и„= У „а соз а, (1), где У„~„— максимальное выходное напряжение, углу а~ = 0 (для трехфазной мостовой схемы У„, = периодическая функция изменения во времени угла соответству 2,34 Уа); а! г аь )4з формулы (6.99) следует, что, задавая соответствующий закон „вменения во времени угла и (!), можно получить на выходе преобазователя напряжение, значение которого изменяется периодически о любому требуемому закону. ()яределим закон изменения а~ (!) для НПЧ с синусоидальным выодным напряжением и амплитудой У„~ (без учета пульсирующей оставляющей): (6.
! 00) и„= (/я,„з!п и,(, 1Лз совместного решения уравнений (6.99), (6.100) находим харакер зависимости угла а~ для тиристорной группы 7: сч = агссоз((зйпв,!) а угла ап = 180' — а~ для вентильной группы 1!: зц — — агссоз ( — 1 зйп м,!). (6. ! 02) В выражениях (6. !О!), (6.102) коэффициент 1 = Уч !У„,„, определяет глубину регулирования амплитуды выходного напряжения.
ВРи 1 = 1, что соответствует максимальному выходному напряжению, углы а~ и ап необходимо изменять согласно (6.101), (6.102) в пределах от 0 до 180' по линейному закону, которому отвечают сплошная а пунктирная ломаные линии а, и ап на рис. 6.34, б. Характеру изведения угла и при 1 = 1 соответствует построенная на рис. 6,34, а кривая напряжения и„(и~ ). В течение первой четверти периода частоты ~, (рис. 6.34, а, б), когда формируется восходящая часть полуволны напряжения и„положительной полярности, углы а, отпирания тиристоров группы у изменяются от 90' до О, а углы ап отпирания тиристоров группы !! — от 90 до 180', что соответствует режиму выпрямленна тиристорной группы ( и режиму инвертирования группы у( (последнее необзодимо, ссли при активно-индуктивной нагрузке ток („еще не успел заменить направлегиле). В течение второй четверти периода, когда обРазуется нисходящая часть той же полуволны напряжения и„, режим Работы групп сохраняется, но при этом он связан с увеличением углов а~ от 0 до 90' и уменьшением углов ап от 180 до 90'.
Полуволна напряжения и„отрицательной полярности формируется аналогичным образом. Однако теперь тиристорная группа ( работает в режиме инвертирования с углами аь изменяющимися ог О до 180' и затем снова до 90', а тиристорная группа уу — в режиме ~марямления с диапазоном изменения углов от 90' до 0 и затем вновь до 90' уменыцение коэффициента 1 = (у„~И, позволяет осуществлять Ре"Учирование амплитуды выходного напряжения преобразователя. и 1( 1 углы а, и пп изменяются в меньших пределах и им соответств куют значения минималькых углов, ббльшие нуля, и значения максимальных углов, меньшие 180'. Так, при 1 = 0 з, = аи = 90' и П Ри 1 " 1 закон изменениЯ во вРемени Углов а, ап отличаетсЯ от линейного.
Построенные по выражениям (6.101), (6.102) кр изменения во времени углов а/ и ап при 1 = 0,9 и 0,4 приведен' рис. 6.34, б. Коммутация тока в НПЧ рассматриваемого типа осуществ ся, так же как в вьп/рямителях и ведомых инверторах, под дейс напряжения питающей сети. Поэтому минимальные значения у' а и 6 недолжны быть меныпесуммы угла коммутации у и угла 9м. /ту о'- аа Л ('(() 1' 1 /1 /1 /1 /1 / 01/1/ »1/ (( ( /1/1 /1/)1 / / 1/ 1/ 1/11/ /Н /1 / 1 / / /1Л1 /1 / 1/ 1//1/11/ а/ и /' /11ПН1/1 / / ' / 1ц 1а 1/ 1/ / 1/1 /11/В / /1/ / ( Ц /1 М 1/1 /1/0 (// ~ /1 /1 /1 П /1/1/1/ / / ч 1/ / / / 1 /вв сев,/ 1 н' — -~- /вв в/ вв гв Рне, 6.35. Кривая выходного напряжения (а), характер изменении во, времени углов е/ и «1/ (о) НПЧ прн трапепеидальном ваконе уп-, равлении 37а = 2п/",/, восстановления запирающих свойств тнрнсторов.
Та/ образом, реально возможный лиапазон изменения углов а/ и пп формировании кривой выходного напряжения получается мен 180'. Верхнему пределу регулирования напряжения соответст коэффициент 1 = 0,9 —: 0,95. Управление по арккосннусондальному закону (см. соотноше, (6.!01) и (6,102)] изменением углов а при формировании синусоид ного выходного напряжения связано с определенным усложнен системы управления преобразователем. В тех случаях, когда к фо кривой и, не предъявляются повышенные требования, нспольз более простой в реализации трапецеилальный закон формнрова выходного напряжения (рис. 6.35, а, б). Он характеризуется и' пением по линейному закону углов а/ ап на интервалах б и пост ством углов а/ аи на интервалах л — 26 при формировании об полуволн выходного напряжения.
Без учета пульсирующей сос' ляющей кривая напряжения и, получается трапецеидальной фор р гулирование выходного напряжения производится изменением „апазона управления углами а, ап при сохранении неизменным ,гла 6. При уменьшении угла 6 закон изменения во времени углов ап и соответственно выходного напряжения и„приближается к вь „рямоугольному. Грехфазные преобразователи выполняют на основе трех однофаз„,х, Необходимый фазовый сдвиг выходных напряжений в 120' здесь в-„уществляется путем сдвига на указанный угол сигналов, управляю„!их изменением углов а трех преобразователей.
Преобразователи явгут выполняться регулируемыми по выходной наспюгпе. Нижний предел регулирования частоты может быть близок к нулю. Верхний ередел ограничивается отношением питающей частоты к выходной частоте (Я„которое обычно не бывает ниже двух. Это объясняется существенными искажениями формы кривой выходного напряжения зри переходе на более высокие частоты ~,.
С целью расширения верхаего предела регулируемых частот питание преобразователей производят от источников тока более высоких частот, например 400 Гц. В этом случае выходная частота имеет реализуемыи диапазон от 0 до 150 — !80 Гц. , !1~ч! гьн З ЗЛЬ ПРИНЦИПЫ ПОСТРОЕНИЯ И ОСНОВНЫЕ УЗЛЫ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ ТИРИСТОРНЫМИ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯМИ, ВЕЦОМЪ|МИ СЕТЬЮ С и от ем а у п р а в л е н и я (СУ), обеспечивакзщая подачу отпирающих импульсов на тирнсторы преобразователя любого типа, совместно с преобразователем решает комплекс задач, связанных с формированием и регулированием его выходного напряжения.
В ведомых сетью преобразователях с естественной коммутацией (управляемых выпрямителях, ведомых инверторах, реверсивных преобразователях, непосредственных преобразователях частоты) существует общность в реализации систем управления. Она обусловливается идентичностью управляющего воздействия СУ на силовую схему, которое проявляется в изменении момента подачи отпираюШих иьлпульсов на тиристоры по отношению к синусоидально изменяющейся кривой напряжения сети (т. е. угла управления а). Поэтому, несмотря на то что приводимый ниже материал относится к управляемым выпрямителям, его почти целиком можно отнести и к остальным преобразователям данного класса.
В силу того что СУ рассматриваемых преобразователей осуществляют регулирование фазы управляющих импульсов, их часто называют системами импульсно-фазового управа е н и я (СИФУ). Общими требованиями, предъявляемыми к системе управления "Реобразователем, являются: 1) надежное отпирание тиристоров силовой схемы во всех режимах ее работы; 2) плавное (в необходимом диапазоне) регулирование угла а подачи упранляющих импульсов на тиристоры; 379 3) высокая помехоустойчивость и надежность. Системы управления выполняют по с и н х р о н н о м у а с и н х р о н н ом у принципам.
Синхронные системы импульсно-фазового вправления Синхронный принцип импульсно-фазового управления преоб. зователями является наиболее распространенным. Его характери ет такая функциональная связь узлов СУ, предназначенных для, лучення управляющих импульсов, при которой синхронизация упр ляющих импульсов осуществляется напряжением сети перемени тока. Сущность синхронного принципа построения СУ и функциона ное назначение ее узлов покажем на примере выполнения канала равлення одним тиристором преобразователя (рис.
6.36). В схему нала входят г е н е р а т о р о п о р н о г о н а п р я ж е нг !ОН, нуль-орган НО и усилитель-формиро т е л ь УФ отпирающих импульсов. Генератор опорного (развертывающего) напряжения ГОН фор руст изменяющееся во времени напряжение и, синусоидальной, т угольной, пилообразной н других форм. С помощью НО опорное пряжение генератора сравнивается с управляющим напряжен' и„, преобразователя.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
