Тиристорные электроприводы постоянного тока

Полупроводниковые системы управления

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

В конце 50-х годов появились доступные по цене полупровод­никовые приборы — кремниевые диоды и управляемые вентили (тиристоры). Вначале они выполнялись маломощными, поэтому их применение ограничивалось регуляторами возбуждения, где они заменяли электронно-вакуумные приборы. Применение полу­проводниковой техники обеспечивало долговечность, надежность, уменьшение габаритов и существенное увеличение производитель­ности.

Вскоре появились мощные кремниевые диоды и тиристоры. Эти полупроводниковые приборы стали использоваться уже и при построении силовых преобразователей для питания якорных це­пей двигателей постоянного тока. Сначала применение мощных кремниевых диодов ограничивалось регулируемыми электропри­водами постоянного тока с реакторами насыщения, функциональ­ная схема которых представлена на рис. 1.5. Они надежнее электроприводов по системе генератор—двигатель и обеспечивают большую производительность, однако имеют худшие габаритные и стоимостные показатели.

Рис. 1.5. Структурная схема электропривода с регулированием скорости с по­мощью реактора насыщения

Существенное влияние на развитие силовой преобразователь­ной техники для электропривода оказала разработка в начале 1960-х годов мощных тиристоров. На протяжении последующего десятилетия центр внимания проектировщиков переместился от машинных преобразователей к тиристорным. С тех пор практи­чески во всех регулируемых электрогариводах постоянного тока стали использоваться тиристорные преобразователи. Новые электроприводы повсеместно вытесняли систему генератор—дви­гатель, господствовавшую в течение полувека. Структурная схема тиристорного электропривода постоянного тока представлена на рис. 1.6. Электроприводы по системе тиристорный преобразова­тель— двигатель имеют следующие особенности [6]:

1) силовой тиристорный преобразователь исключает электри­ческие инерционности, вносимые цепями возбуждения и якоря генератора, поэтому повышается быстродействие, которое ограни­чено главным образом коммутационной способностью и механи­ческой инерционностью привода;

2) электропривод довольно прост и безотказен в работе;

3) электропривод требует минимального обслуживания;

4) номинальный КПД преобразователя превышает 95 %;

5) малые габариты, масса, блочная компоновка позволяют сократить требуемые производственные площади, уменьшить ка­питальные затраты и расходы на установку и эксплуатацию.

В то же время тиристорным электроприводам свойственны следующие недостатки:

1) значительные пульсации на выходе преобразователя порож­дают проблемы нагрева и коммутации; для улучшения формы кривой выпрямленного тока, как правило, требуется установка сглаживающих реакторов;

2) при глубоком регулировании скорости тиристорный электро­привод имеет низкий коэффициент мощности, в то время как в электроприводе по системе генератор—двигатель при использова­нии в качестве приводного синхронного двигателя регулированием его потока обеспечивается высокий коэффициент мощности;

3) перегрузочная способность тиристорного преобразователя ниже, чем мотор-генераторного;

4) при работе тиристорных преобразователей искажается фор­ма напряжения в сети переменного тока и возникают помехи;

5) мотор-генераторной преобразовательной установке свойст­венна естественная рекуперация энергии в сеть в генераторных режимах работы двигателя, в то время как в тиристорном преоб­разователе для обеспечения рекуперации необходимо применение специальных схем; в этих случаях используются как преобразо­ватели с двумя комплектами вентилей (например, при встречно - параллельной схеме), так и однокомплектные с реверсорами раз­личного типа, причем те и другие отличаются сложностью и доро­говизной.