Тиристорные электроприводы постоянного тока

ИМПУЛЬСНЫЕ ЭЛЕКТРОПРИВОДЫ Постоянного ТОКА

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

Многие промышленные электроприводы и технологические процессы получают энергию из сетей постоянного тока. При этом часто требуется изменение подводимого к установке напряжения. Например, подземный транспорт, троллейбусы, электрокары по­лучают питание от сетей или источников постоянного тока неиз­менного напряжения. Однако необходимость регулирования ско­рости требует преобразования напряжения сети в регулируемое напряжение, подводимое к якорю двигателя постоянного тока. В таком преобразовании нуждаются многие производственные механизмы мощностью от нескольких ватт до нескольких тысяч киловатт. Классическими средствами получения регулируемого напряжения до настоящего времени являлись контроллеры, с до­бавочными сопротивлениями и система генератор—двигатель.

Резисторное регулирование. При этом способе между посто­янным напряжением сети и нагрузкой включается регулируемый резистор. Этот способ до настоящего времени используется в не­которых тяговых электроприводах, хотя ему сопутствуют' большие потери в резисторах и соответственно низкий КПД.

Система генератор—двигатель. Регулируемое напряжение на выходе генератора постоянного тока формируется путем измене­ния его потока возбуждения. Такая система также еще находит применение в промышленном электроприводе. Она ввиду наличия трех машин одинаковой мощности имеет большие массогабарит- ные и стоимостные показатели, невысокий КПД и относительно большую инерционность.

Появление в 60-х годах мощных тиристоров дало возможность создать экономичные статические преобразователи для питания электроприводов от сети постоянного тока. Такие преобразовате­ли обеспечивают высокие КПД и быстродействие, плавное регу­лирование, благоприятные массогабаритные и стоимостные пока­затели и не требуют трудоемкого обслуживания. Два принципи­ально различных типа таких преобразователей представлены на рис. 4.1.

Преобразователь с промежуточным звеном переменного тока.

В схемах с промежуточным звеном переменного тока напряжение сети постоянного тока преобразуется в переменное, которое повы­шается или понижается с помощью трансформатора и затем вы­прямляется. Преобразование энергии осуществляется в две сту­пени, что удорожает и укрупняет систему и снижает ее КПД. Определенным ее достоинством является гальваническая развязка цепей нагрузки и сети, осуществляемая благодаря трансформа­тору.

Импульсный преобразователь. Новым средством непосредст­венного преобразования неизменного напряжения сети постоянно­го тока в регулируемое напряжение постоянного тока являются импульсные преобразователи. Они могут быть уподоблены транс­форматору, поскольку их поведение аналогично действию транс­форматора с плавно изменяющимся числом витков.

Импульсные преобразователи могут заменить резисторы, обычно устанавливаемые последовательно с якорем двигателя постоянного тока для регулирования скорости. Поэтому их приме­нение целесообразно, например, в электрокарах, где первооче­редной задачей является экономия энергии, в подземном транс­порте, где с их помощью удается избежать нагрева туннелей. Та­кие преобразователи могут обеспечить рекуперативное торможе­ние двигателя и возвращение энергии в сеть, что существенно для транспортирующих систем с частым торможением. Благодаря этим своим свойствам импульсные преобразователи находят все более широкое применение в транспорте. Несколько таких тран­спортных систем имеется в Северной Америке, например транс­портная система зоны залива BART в Сан-Франциско, метрополи­тен в Торонто и Монреале. Импульсные преобразователи при­меняются также в городском транспорте, в троллейбусах, судовых лебедках, автопогрузчиках, шахтных тележках. Весьма вероятно использование в будущем таких преобразователей для регулирования скорости и обеспечения торможения электромоби­ля. Благоприятные свойства приводов с импульсными преобразо­вателями заключаются в плавном регулировании, высоком КПД, быстродействии и возможности рекуперации энергии.