Тиристорные электроприводы постоянного тока

Сравнительный анализ схем

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

Ранее были описаны разнообразные технические средства по­вышения коэффициента мощности преобразователей с фазовым управлением. Сравнительные энергетические характеристики при­водов, выполненных с применением этих средств, представлены на рис. 2.41—2.44.

При отсутствии входных фильтров представляет интерес ин­формация о коэффициенте гармоник. Ток, содержащий высшие гармонические, может исказить форму питающего напряжения. В некоторых схемах, как видно из рис. 2.43, коэффициент гармоник особенно велик, однако в них он обусловлен в основном содержа­нием легко фильтруемых высших гармонических. При проектиро­вании фильтров особого внимания требуют гармоники низших по­рядков. В этом плане преимущество за преобразователями с ши - ротно-импульсным управлением, в которых простым изменением частоты импульсов можно устранить низшие гармонические. Ис­ключить большую часть высших гармонических составляющих то­ка сети и превратить его в практически синусоидальный позволяют

Рис. 2.41. Зависимости коэффициента

Мощности от относительного напряже­ния на выходе для различных типов преобразователей и способов управле - " ния ими:

1 — полностью управляемый преобразователь с фазовым управлением; 2—полууправляемый преобразователь с фазовым управлением; 3 — регулирование угла, при котором тиристор переходит в закрытое состояние; 4 — симмет­ричное управление; 5 — широтно-импульсное управление (четыре импульса за полупе­риод); 6 — последовательный полууправляе­мый преобразователь с фазовым управле­нием; 7 — последовательный полууправляе­мый преобразователь с симметричным уп­равлением; 8 — полностью управляемый пре­образователь с неполным управлением; 9 — Последовательный полууправляемый преоб­разователь с поочередным управлением

Входные фильтры. Большая частота переключений в схемах с ши - ротно-импульсным управлением определяет высокую частому пульсаций тока нагрузки преобразователя. Для сглаживания кри­вой тока двигателя в этих случаях, как правило, достаточной является собственная индуктивность якорной цепи и отпадает не­обходимость в установке дополнительных реакторов. Однако частота пульсаций не должна быть слишком большой, в против­ном случае растут коммутационные потери в тиристорах и прихо­дится применять более дорогие приборы с малым временем вы-

Рис. 2.42. Зависимость cosq> от от - Рис. 2.43. Зависимость коэффициента

Носительного напряжения на выходе гармоник от относительного напряже-

Для различных типов преобразова - ния на выходе для различных типов

Телей и способов управления ими. преобразователей и способов управле-

Обозиачеиия те же, что и на рис. ния ими. Обозначения те же, что и на 2.41 рис. 2.41

1 г

Ключения. Как правило, оптимальным является формирование шести импульсов за полупериод, когда в кривой тока отсутствуют гармоники ниже 7-й.

Принцип широтно-импульсного управления в приводах с одно­фазными преобразователями благодаря своим преимуществам привлекает серьезное внимание проектировщиков приводов тран­спортных механизмов [8, 12].

Коэффициент мощности (см. рис. 2.41) и cos<p (см. рис. 2.42) наиболее высоки в схемах с принудительной коммутацией. Схемы с регулированием углов закрывания и открывания по данным по­казателям идентичны. Однако первые могут быть источниками реактивной мощности, что благоприятно для сетей с большими индуктивными нагрузками.

Поочередное управление последовательно включенными преоб­разователями позволяет увеличить коэффициент мощности. Его дополнительное увеличение достигается использованием принуди­тельной коммутации. Подобные приводы были испытаны для си­стем городского транспорта [9]. Естественно, стоимость и слож­ность схем с принудительной коммутацией выше, однако выиг­рыш в коэффициенте мощности и других показателях может окупить дополнительные затраты.