Тиристорные электроприводы постоянного тока

Прерывистый ток якоря

Механические характеристики электропривода, представлен­ные на рис. 2.4, б, основаны на грубом допущении, о непрерывно­сти тока якоря. Справедливость этого допущения весьма малове­роятна при больших значениях угла управления тиристоров, высоких скоростях и малых токах якоря (небольших нагрузках на валу). При этих (условиях, как правило, ток якоря имеет пре­рывистый характер, что вызывает увеличение скоростей холостого хода по сравнению с представленными на рис. 2.4, б и уменыне - ние диапазона регулирования. В зоне прерывистых токов увели­чиваются отношения амплитуды и действующего значения тока якоря к его среднему значению, что отрицательно сказывается на тепловом режиме двигателя, ухудшаются его динамические. пока­затели [2]. По этим причинам целесообразно осуществлять регулирование с непрерывным током якоря, для чего в якорную цепь вводятся дополнительные сглаживающие реакторы, увеличи­вающие ее постоянную времени, а также используется цепь об­ратного диода.

Диаграммы токов и напряжений для пол|ууправляемого и пол­ностью управляемого однофазных преобразователей в режиме прерывистых токов представлены на рис. 2.5 и 2.6.

В электроприводе по схеме рис. 2.5 двигатель связан с питаю­щей сетью в течение фазового интервала через тиристор VS1 и диод VD2.. Далее выводы двигателя оказываются закоро­ченными на обратный диод VD0. Ток якоря достигает нуля в мо­мент р и отсутствует до момента перехода в открытое состояние тиристора VS2 (я+a), что и обусловливает наличие режима пре­рывистых токов. На интервале проводимости VS1 напряжение якорной цепи ия равно напряжению сети и. В процессе протекания тока по цепи обратного вентиля (я<Ш<Р) ия = 0, а далее до перехода VS2 в открытое состояние (р<Ш<я + (х) напряжение якоря «я равно ЭДС двигателя ея.

В схеме рис. 2.6 двигатель связан с сетью в течение a<Ј2f<p, а при p<Q^<n + a он вращается по инерции (свободный выбег).

0 *

6)

Рис. 2.5. Режим прерывистых токов в полууправляемом преобразовате­ле:

А — схема силовой цепи; б — диаграммы токов и напряжений

Рис. 2.6. Режим прерывистых токов - в полностью управляемом преобразо­вателе:

А — схема силовой цепи; б — диаграмма токов и напряжений

На первом интервале напряжение его якоря равно напряжению сети, на втором — ЭДС якоря ея.

В режиме непрерывного тока механические характеристики весьма просто рассчитываются по средним значениям тока и нап­ряжения двигателя. В режиме прерывистого тока расчеты стано­вятся громоздкими. Затрудняется нахождение среднего значения напряжения якоря £УЯ, поскольку фазовый угол |3 зависит от сред­них значений скорости и тока якоря 1Я, а также угла управления а. Становится очевидной необходимость обобщенного подхода к анализу и расчету электроприводов, справедливого для режимов непрерывного и прерывистого токов.