Автоматическое управление техническими системами. Система «Управляемый преобразователь – машина постоянного тока» как объект управления. Автоматическое регулирование координат электропривода. Частотно токовое управление АД, страница 18

По мере уменьшения разницы между еd и Е скорость возрастания тока и Э.Д.С. самоиндукции уменьшаются и становятся равными нулю в точке а, в которой. Начиная с этой точки, а затем и . Следовательно, после точки  ток i будет уменьшаться и , но при этом Э.Д.С. самоиндукции изменит свой знак, и складываясь с еd, обеспечит протекание тока в прежнем направлении, поскольку. При больших значениях момента нагрузки на валу двигателя, т.е. при больших средних значениях I выпрямленного тока, электромагнитной энергии, запасённой в индуктивности  при , оказывается достаточно для того, чтобы при отдаче этой энергии на участке  сохранить к концу интервала проводимости вентиля (2π/m) значение тока i = iнач. Затем вступит в работу следующий вентиль и т.д.

С уменьшением нагрузки двигателя его угловая скорость и Э.Д.С. возрастают, а средний ток I и значение iнач уменьшаются. Наконец, при токе I = Iгр наступает такой режим, когда длительность протекания тока через вентиль по-прежнему остается равной 2π/m, но в начале и в конце интервала проводимости i = 0. Такой режим называется граничным (рис. 5.8 б)

В режиме непрерывного тока среднее значение выпрямленной Э.Д.С. при α = const определяется выражением:

                                                                                      (5.8)

Дальнейшее уменьшение нагрузки на валу двигателя приводит к тому, что скорость ω и Э.Д.С. двигателя при том же значении α ещё более возрастают, а ток I становится меньше Iгр. В этом случае электромагнитной энергии, запасённой в индуктивности  при , будет недостаточно для поддержания тока в течение всего интервала 2π/m, и ток i принимает нулевое значение раньше, чем откроется очередной вентиль (Рис. 5.8 в). Ток становится прерывистым. В этом режиме в течение промежутка 2π/m – λ ток равен нулю. При этом напряжение на выходе преобразователя равно Э.Д.С. двигателя Е, а вращение двигателя поддерживается за счёт энергии, запасённой в движущихся массах привода.

Влияние режима прерывистого тока сводится к увеличению среднего напряжения на нагрузке по сравнению с режимом непрерывного тока. При уменьшении тока нагрузки Э.Д.С. стремится к максимальному значению выпрямляемой Э.Д.С. еdmax, которая зависит от угла регулирования α. В режиме прерывистого тока двигатель ведёт себя как конденсатор, включенных на выход выпрямителя. На участках, где протекает ток, он запасает энергию, а при токе равном нулю – отдаёт. Механические характеристики двигателя, работающего в режиме прерывистого тока, показаны на рис. 5.7 штриховыми линиями.

Ширина зоны прерывистых токов (граница её показана на Рис. 5.7 штрих- пунктирной линией) т.е. значения Iгр зависит от суммарной индуктивности цепи выпрямленного тока  и угла α:

                                                                   (5.9)

Обычно при наличии сглаживающего дросселя зона прерывистого тока, особенно для многофазных схем выпрямления, достаточно мала. В большинстве случаев значение Iгр.max при α = 90° меньше, чем минимальный ток Imin эксплуатационной нагрузки двигателя.

5.4. Система УВ-Д с реверсивными 3-х фазными преобразователями.

К сожалению, получение реверса в системе УВ-Д при использовании нереверсивного преобразователя возможно только при применении контактной аппаратуры, что не обеспечивает необходимого быстродействия.

Для приводов, требующих максимального быстродействия при реверсе, а так же для реализации двигательного и тормозного режимов при неизменном направлении вращения двигателя, используют реверсивные управляемы преобразователи, которые благодаря применению двух комплектов вентилей позволяет получить эффект их двухсторонней проводимости.

Всё многообразие двухкомплектных систем преобразователей может быть сведено к использованию двух основных способов их включения:  перекрёстного (восьмеричного) (Рис.5.9 а, б) или встречно-параллельного (противопараллельного) (Рис. 5.10 а, б).

                               а).                                                                     б).