Тиристорные электроприводы постоянного тока

Реверс по цепи возбуждения

Производим и продаем электроприводы ЭТУ, ЭПУ для двигателей постоянного тока, тел./email +38 050 4571330 / rashid@msd.com.ua

Привод ЭПУ 25А с дросселем - 5500грн

Для изменения направления вращения двигателя в схемах с реверсом по цепи возбуждения при неизменном направлении то­ка в цепи якоря меняется полярность напряжения, приложенного к обмотке возбуждения. Мощность в цепи возбуждения гораздо меньше, чем в якорной цепи, и не превышает нескольких киловатт даже для электроприводов большой мощности. Отсюда и стои­мость регулируемых преобразователей для цепей возбуждения значительно ниже, чем для силовых цепей. Однако при реверсе потока ухудшаются условия коммутации на коллекторе двигате­ля. Кроме того, цепь возбуждения имеет большую инерционность. Для двигателей большой мощности постоянная времени возбуж­дения может составлять 1—2 с. Процесс полного реверса тока в цепи возбуждения при нормальных условиях может продолжаться более 10 с. Для ускорения этого процесса применяется форсиров - ка, сущность которой заключается в подаче на обмотку возбуж­дения в период изменения тока повышенного напряжения, превы­шающего, как правило, в 2—5 раз номинальное напряжение воз­буждения. Ток возбуждения при этом изменяется быстрее, и, ког­да он достигает требуемого значения, напряжение возбуждения уменьшается до номинального. Таким способом можно добиться уменьшения времени переходного процесса реверса тока. При по­стоянной времени цепи возбуждения 2 с ток может изменить на­правление и достигнуть установившегося значения за 0,5 с.

Реверс тока в цепи возбуждения может быть обеспечен либо с помощью двухкомплектного преобразователя (схема 4 в табл. 3.3), либо однокомплектного с контактным реверсором (схема 5 в табл. 3.3). Для ускорения процесса реверса при уменьшении тока возбуждения до нуля используется инверторный режим преобразователя. Обмотка возбуждения при этом выступает в качестве генератора, отдавая запасенную электромагнитную энергию поля в сеть через инвертор. Затем ток возбуждения ме­няет знак, изменяя по направлению момент двигателя. Управле­ние преобразователем в якорной цепи осуществляется таким об­разом, чтобы обеспечить рекуперацию. механической энергии в сеть при тормозных режимах работы привода, после чего двига­тель разгоняется до требуемой скорости в обратном направлении.

Процессы изменения скорости, токов и напряжений при ревер­се по цепи возбуждения при раздельном управлении двухкомп­лектным преобразователем представлены на рис. 3.28.

В момент ti двигатель вращается без нагрузки в прямом на­правлении. На обмотку возбуждения подано номинальное напря­жение, и преобразователь 1 проводит ток. Номинальному напря­жению соответствует угол управления 70°. В этом случае UB = = UBmaxcOs 70° = 0,34 U в Max, где Unmax максимальное значение вых'одного напряжения преобразователя при угле управления, равном нулю.

В момент t2 начинается реверс. Сначала выходное напряжение преобразователя ия снижается до нуля путем управления по си­ловому каналу. При U<Ea ток в якорной цепи отсутствует, затем угол управления преобразователя 1 изменяется с 70 до 170°, переводя его в инверторный режим с выходным напряжением, равным UB= Uvmaxcos 170°=—0,98 ивтах. Это напряжение при­мерно в 3 раза превышает номинальное напряжение возбужде­ния, благодаря чему обеспечивается форсирование процесса изме­нения тока. Вместе с уменьшением тока возбуждения падает ЭДС двигателя Ея.

В момент Tz ток возбуждения /в и ЭДС якоря Ея равны нулю, В этот момент управляющие импульсы перестают поступать на преобразователь 1, и до момента 4 включения преобразователя 2 Обеспечивается пауза, составляющая 10—20 мс, характерная для преобразователей с раздельным управлением.

С момента /4 преобразователь 2 обеспечивает форсированный рост тока возбуждения. Угол управления равен примерно 10°, что соответствует напряжению возбуждения, равному UB— =—UBmaxcos Ю°——0,98 UВ max - С момента Tt двигатель тормозит­ся с рекуперацией энергии при постоянном токе якоря.

В момент tb ток возбуждения достигает максимального отри­цательного значения, угол управления преобразователя 2 изме­няется до 70°, обеспечивая номинальные значения напряжения и тока возбуждения.

В момент T6 скорость двигателя равна нулю. С этого момента двигатель начинает разгоняться в обратном направлении с номи­нальными током и потоком возбуждения.

В момент ti скорость двигателя достигает установившейся ве­личины. Ток якоря при этом падает до значения тока холостого хода.

В момент Us к валу двигателя прикладывается нагрузка.

Система управления электроприводом по схеме 4 в табл. 3.3, равно как и система управления электроприводом с реверсором в цепи возбуждения по схеме 5 имеют относительно сложную компоновку. Несмотря на использование форсировки, их быстро­действие хуже, чем быстродействие систем с реверсом по цепи якоря, хотя общее время реверса электропривода в основном определяется его механической инерционностью.