Тиристорные электроприводы постоянного тока
ОДНОФАЗНЫЕ ЭЛЕКТРОПРИВОДЫ
Производим и продаем электроприводы ЭТУ, ЭПУ для двигателей постоянного тока, тел./email +38 050 4571330 / rashid@msd.com.ua
В электроприводах постоянного тока с фазовым управлением питание двигателя осуществляется от преобразователя переменного напряжения сети в регулируемое постоянное. В таком преобразователе осуществляется естественная коммутация, т. е. перевод тиристора в непроводящее состояние и переход тока к другому тиристору. При включении очередного тиристора к выключаемому прикладывается запирающее напряжение обратной полярности; таким образом, для осуществления коммутации не требуются специальные коммутирующие цепи. Поэтому преобразователи с фазовым управлением просты, дешевы и нашли широкое применение в промышленности. Коэффициент полезного действия преобразователя весьма высок и составляет более 95 %
Благодаря малым потерям в тиристорах. Электроприводы с фазовым управлением используются во многих механизмах мощностью от нескольких десятков ватт до нескольких мегаватт, таких, например, как прокатные станы.
Преобразователи с фазовым управлением подразделяются на однофазные и трехфазные. Наиболее распространенные схемы силовых цепей электропривода с однофазными преобразователями представлены в табл. 2.1, а с трехфазными — в табл. 3.1. Выбор наиболее подходящей схемы для соответствующего применения преобразователя зависит от числа фаз питающей сети, мощности привода, допустимых пульсаций напряжения, необходимости изменения направления вращения и рекуперации энергии в сеть.
Полууправляемый преобразователь обеспечивает работу электропривода лишь на электрических характеристиках, расположенных в одном квадранте, так как направления напряжения и тока на его выходе неизменны. Полностью управляемый преобразователь обеспечивает работу в двух квадрантах, поскольку он дает возможность изменять по направлению напряжение на якоре двигателя, однако однонаправленная проводимость тиристоров не позволяет изменить направление тока через якорь двигателя. Преобразователи с двумя комплектами вентилей позволяют регулировать скорость двигателя во всех четырех квадрантах. Двухкомплектные схемы с полууправляемыми мостами обеспечивают работу электропривода в двух квадрантах. Использование для изменения направления тока в цепи якоря схемы с реверсором оправдано, если время переключения контактов реверсора невелико. Двухкомплектные преобразователи обеспечивают практически мгновенный реверс тока в якорной цепи двигателя и соответственно непрерывное регулирование.
В полностью управляемых преобразователях возможна рекуперация энергии, однако если в ней нет необходимости, в целях экономии целесообразно применять полууправляемые схемы.
В ряде случаев якорная цепь двигателя шунтируется вентилем,, так называемым обратным диодом, образующим вместе с якорной обмоткой контур, в котором при закрытых тиристорах рассеивается запасенная в индуктивностях якоря энергия. Обратный вентиль защищает элементы якорной цепи от перенапряжений в переходных режимах.
В однофазных однополупериодных электроприводах якорный ток всегда имеет прерывистый характер, что отрицательно сказывается на работе привода. В других однофазных преобразователях в зависимости от режима работы и параметров якорной цепи ток в ней может быть как непрерывным, так и прерывистым. В трехфазных же преобразователях ток в большинстве режимов, непрерывен.
В настоящей главе рассматриваются характеристики электроприводов с однофазными преобразователями и двигателями постоянного тока независимого и последовательного возбуждения. Трехфазные электроприводы рассмотрены в гл. 3.