Тиристорные электроприводы постоянного тока

Сопоставление схем по коэффициенту мощности

В предыдущих параграфах было рассмотрено четыре схемных решения электроприводов с последовательно соединенными пре­образователями. Расчет коэффициента мощности в функции угла (управления для преобразователей со смещенными напряжениями питания может производиться по (3.28) для полностью управляе­мых преобразователей и по (3.40) и (3.41) для полууправляемых. При несмещенных напряжениях коэффициент мощности рассчи­тывается по (3.45) для одновременного управления и по (3.52) для последовательного. Однако на стадии выбора того или иного схемного решения больший интерес представляет зависимость коэффициента мощности от выходного напряжения, чем от угла, управления.

Относительное выходное напряжение. Выходное напряжение при одновременном управлении полностью управляемыми после­довательно соединенными цреобразователями с питанием от сме­щенных и несмещенных напряжений определяется по (3.3) следу­ющим образом:

U„ = 2 U cos се = Umax cos а, (3.53)

Где С/таж=2-Зуб U/п.

Определив относительное значение выходного напряжения как Un , = UJUmax, будем иметь

С7Я,= cos а. (3.54)

Для полууправляемых преобразователей - со смещенными на­пряжениями питания и полностью управляемых с последователь­ным управлением и несмещенными напряжениями питания выход­ное напряжение выражается следующим образам:

U„ = U cos 0 + U cos а = (1 + cos се), (3.55)

Что в относительных единицах соответствует

UKt =(1 + coscc)/2. (3.56)

Сравнительная оценка коэффициентов мощности для разных схем. Здесь проводится анализ представленных графиками на рис. 3.11 зависимостей коэффициента мощности от относительного

Рис. 3.11. Зависимость коэффициента мощно­сти носительного выходного напряжения для различных типов преобразователей:

1 — полностью управляемый со смещенными на­пряжениями питания и одновременным управлением:

2 — полууправляемый со смещенными напряжения­ми питания; 3 — полностью управляемый с несме­щенными напряжениями питания и одновременным управлением; 4 — полностью управляемый с несме­щенными напряжениями питания и последователь­ным управлением

Выходного напряжения преобразователей, выполненных по раз­личным схемам. Из сравнения графиков можно заключить, что при использовании полууправляемых последовательных преобра­зователей или полностью управляемых при последовательном уп­равлении обеспечивается больший коэффициент мощности, чем при одновременном управлении полностью управляемыми преоб­разователями. Если не требуется рекуперация, в целях экономии целесообразно использовать полууправляемые последовательные преобразователи. Кроме того, если необходима рекуперация энергии во всем диапазоне, могут быть использованы последова­тельно соединенные полностью управляемые преобразователи с последовательным управлением. Эти две схемы (кривые 2 я 4 На рис. 3.11) имеют примерно одинаковый коэффициент мощно­сти. Заметим, что смещение питающих напряжений по фазе ока­зывает незначительное влияние на коэффициент мощности. Однако сдвиг напряжений для полностью управляемых пре­образователей определяет 12-кратную по отношению к питающе­му напряжению частоту пульсаций (см. рис. 3.6, г), что является преимуществом по сравнению с полууправляемыми схемами, имеющими 6-кратную частоту, так как позволяет исключить или упростить фильтрующие цепи.