АВТОМАТИЗИРОВАННЫЙ ЭЛЕКТРОПРИВОД В ПРОКАТНОМ ПРОИЗВОДСТВЕ

ПЕРЕКРЕСТНАЯ СХЕМА СИСТЕМЫ УРВ—Д

Перекрестная схема в простейшем виде (рис. 44) находила ши-
рокое применение для питания реверсивных электроприводов, ког-
да использовались многоанодные ртутные выпрямители. Для та-
кой схемы необходимо применение двух комплектов УРВ (УРВ1 и
УРВ2) и трехобмоточного трансформатора ТРВ с двумя вторич-

ными обмотками ТРВ1 и ТРВ2, что увеличивает мощность сило­вого трансформатора и удорожает установку. Вторичные обмотки трансформатора соединены по схеме «зигзаг», которая обеспечивает благоприятную внешнюю характеристику. Простая звезда вторич­ных обмоток дает резко падающую внешнюю характеристику. Каждый комплект УРВ имеет свою систему сеточного управления {ССУ1 и ССУ2). Якорь двигателя в этой схеме включается между катодами (или-между нулевыми точками вторичных обмоток транс­форматора). Характерным для такой схемы является то, что анод­ные напряжения УРВ1 и УРВ2 находятся в фазе. При одном на­правлении вращения двигателя один УРВ (например, > УРВ1) ра­ботает в выпрямительном режиме, а второй заперт и подготовлен для работы в инверторном режи­ме. Выпрямленный ток при этом идет через работающий анод и якорь двигателя, затем возвра­щается в нулевую точку работаю­щей обмотки ч трансформатора ('ТРВ1).

Режим работы УРВ изменяется при помощи систем сеточного уп­равления ССУ1 и ССУ2. Нера­венство мгновенных напряжений РВ, работающих в выпрямитель­ном и инверторном режимах, вы­зывает прохождение уравнитель­ного пульсирующего тока в кон­туре УРВ1—ТРВ2—УРВ2—ТРВ1, как это. показано на рис. 44. Для ограничения величины уравнительного тока в уравнительный контур включаются катодные дроссели Др1 и Др2.

При применении одноанодных вентилей перекрестная схема обеспечивает питание двигателей от вторичных обмоток трансфор­матора через мостовые схемы. Перекрестная схема проста для по­нимания и обладает большой гибкостью и высокой надежностью при эксплуатации.

Выбор схемы встречно-параллельного включения или перекре­стного включения производится от назначения привода и экономич­ности систем. Схемы встречно-параллельного включение дают большой экономический эффект при большом числе приводов (на­пример, привод рольгангов) за счет значительной разницы в стои­мости большого числа трансформаторов. В главных приводах и лриводах высокой точности разница в стоимости значительно сни­жается. '

13. к. п. Д И cos ф УПРАВЛЯЕМОГО

РТУТНОГО ВЫПРЯМИТЕЛЯ

Под коэффициентом полезного действия УРВ понимают отно­шение полезной мощности, отдаваемой РВ в цепь постоянного тока Pd, к мощности, потребляемой из сети

Ч-П&ЩГ - ' <Ш-29>

где АР — потери мощности в дугах вентилей, в трансформаторе и реакторах, во вспомогательных (цепи возбужденгя и управления) элементах устройства.

Если разделить потери мощности на потери мощности в транс­форматоре и в вентилях, то к. п. д УРВ можно рассматривать, как произведение к. п. д. трансформа­тора [г)тр ] на к. п. д. вентилей (Т)рв), т. е. Т] = Г)трГ)рВ.

Если в выражение для опреде­ления 'Прв не вводить потери мощ­ности во вспомогательных устрой­ствах, то

(Ш'30)

Как отмечалось, для РВ вели­чина АЕх практически постоянная при изменении нагрузки (ДЕх — 18 — 25 В). Таким образом, в соот­ветствии с формулой (II 1.30), г|рВ растет с ростом величины сред­него выпрямленного напряжения Ed Такой рост особенно ощутим в диапазоне малых и средних напряжений (примерно до 1000 В) не только потому, что АЕХ уменьшается относительно Ed, но еще и потому, что до перехода к высоким напряжениям потери мощ­ности в РВ превышают обычно потери мощности в трансформа­торе. При высоких напряжениях (при Ed — 20 кВ г)рВ = 99%) т)рВ /.-мало влияет на общий к. п. д. и в этом случае определяется глав­ным-образом Т]тр.

Сравнительно с к. п. д. системы Г—Д к. п. д. системы УРВ—Д более высок и почти не изменяется с уменьшением нагрузки (рис. 45). Этим определяется высокая экономичность системы.

Коэффициент мощности системы УРВ—Д в основном опреде­ляется степенью понижения выпрямленного напряжения. Как быйо показано, ток в каждой фазе появляется в момент подачи положительного - импульса. А это значит, что при регулировании выпрямленного напряжения угол сдвига фазы между напряже­нием сети и первой гармоникой тока определяется. углом регули­рования. Без учета потерь в обмотках, перекрытия" анода и иска­жения кривой тока при условии его непрерывности первая гар­моника тока будет сдвинута относительно напряжения на угол

регулирования а, т. е. cos <р управляемого РВ может определяться как

cos ср = cos ос = -3^— > (III.31)

С da

где Edx~ среднее выпрямленное напряжение при зарегулирован - 'ных сетках; '

Edн — среднее выпрямленное напряжение при полностью открытых сетках.

Значительное ухудшение cos ф при глубоком регулировании выпрямленного напряжения и сложность обеспечения генератор­ного торможения двигателя (инверторного режима) являются наиболее существенными недостатками систем управляемые вен­тильные преобразователи — двигатель.

Ухудшение коммутации двигателя и некоторое уменьшение его к. п. д. за счет увеличения потерь из-за пульсации выпря­мленного тока также являются недостатками таких систем.

К недостаткам системы УРВ—Д также относится возможность обратных зажиганий. Режим обратного зажигания заключается в том, что на одном или нескольких анодах появляется катодное пятно, в результате чего эти аноды теряют свои вентильные свой­ства и между «обратно горящими» анодами и остальными анодами возникает режим короткого замыкания. Обратное зажигание может быть вызвано неправильным температурным режимом, пере­грузками, ухудшением вакуума и другими причинами и требует отключения или запирания РВ. Последующее включение РВ, как правило, обеспечивает нормальную работу без каких-либо дополнительных мер.