Физика \ Теория электропривода

Схемы включения. Режимы работы. Способы управления тиристорными регуляторами переменного напряжение

Страницы работы

6 страниц (Word-файл)

Скачать файл

Фрагмент текста работы

Билет19

1. Схемы включения. Режимы работы. Способы управления тиристорными регуляторами переменного напряжение.

ТРПН(тиристорные регуляторы переменного напряжения) – предназначен для регулирования действующего (или среднего за полу период) значения напряжения (тока) в цепях переменного тока. Блочная структура ТРПН аналогична блок-схема ТП постоянного тока. В качестве коммутатора используется два включённых всречно - параллельно тиристора. Регулирование выходного напряжения ТРПН осуществляется путём изменения длительности открытого состояния тиристора в течении полу периода частоты сети. Схема трехфазного ТРПН:

Однофазная схема замещения:

Для симметричной нагрузки, когда Z_H_A= Z_HB= Z_HC=Z_H, режим работы ТРПН определяются в соответствии с однофазной схемой замещения. Для RL – нагрузки установившейся ток в такой цепи будет отставать по фазе на угол j от sin-ого напряжения сети:

При угле открывания a=j

Если угол открывания тиристоров a > j, то появление тока задерживается на угол a – j и в кривых тока и напряжения появляется безтоковая пауза. См. рис.6.51. На каждом полу периоде ток определяется суммой установившегося и свободного тока.

где I_сво – начальное значение свободного тока.

это значение находится из условия равенства суммы тока в начальный момент wt=a т.е.

Тогда ток и напряжение в нагрузке:

Угол проводимости l тиристоров зависит от a и j и может быть определён из уравнения которое получается подстановкой в выражение для i_н значения угла wt=a+l, по этому:

Граничные значения для данного ур-ния равны:

при a=j l=p

при a=p l=0

Таким образом при увеличении угла открывания (a) от j до p среднее за полу период значение на нагрузке снижается от наибольшего (2/p)U_m до 0. Снижение напряжения на нагрузке происходит за счёт увеличения без токовой паузы. Это приводит к искажению исходной sin-ой формы напряжения и тока нагрузки.

Симметричное управление тиристорами на каждом полу периоде делает функции напряжения и тока нечётными. т.к. функции нечётное, то в гармоническом составе ф-ции отсутствуют чётные гармоники. Разложение в ряд Фурье для амплитудных значений первых гармоник имеет вид.

Определяя для заданных a и j величину l можно рассчитать амплитуду первой гармоники напряжения на нагрузке U_m как функцию двух переменных a и j. Данная функция представляет собой характеристику управления для однофазного или трёх фазного с нулевым проводом ТРПН.

Трёх фазного ТРПН без нулевого провода режимы работы будут отличаться от таковых при наличие нулевого провода, поскольку безтоковая пауза в одной из фаз влияет на напряжение других фаз. Этот факт отражается на характеристике управления ТРПН.

СИФУ ТРПН принципиально не отличается от СИФУ ТП. Некоторые отличия наблюдаются в требованиях и ширине импульсов СИФУ ТРПН. Т.к. min нагрузкой ТРПН является АД у которого величина j переменная и изменяется в пределах от j_min=20⁰…30⁰ до j_max=90⁰, то минимальный угол открывания a_min=j должен изменяться в функции фазового сдвига тока нагрузки что усложняет устройство СИФУ. Если принять a_min=j_min, то при j>j_min и узких импульсах шириной меньше чем a-j_min (либо j-j_min). Возникает однополупериодный режим работы ТРПН, когда отпирающий импульс для очередного тиристора закончится раньше чем прекратится ток в параллельном ему тиристоре и он не сможет открыться – произойдёт пропуск его отпирания. Поэтому для нормального открытия тиристоров в двух полу периодах, при a_min>j ширина открывающих импульсов должна быть больше чем разность j_max-a_min=j_max-j_min, которая для АД составляет 60⁰ – 70⁰. Для трёх фазного ТРПН без нулевого провода в режиме прерывистых токов при a > j протекание тока в нагрузке возможно только при одновременном открытии двух тиристоров. Поэтому ширина отпирающих импульсов для этого ТРПН должна превышать 60⁰, т.к. коммутация происходит через каждые 60⁰ периода.