Тиристорные электроприводы постоянного тока

Полууправляемый преобразователь

На рис. 3.1 изображены схема силовой цепи трехфазного полу­управляемого преобразователя и диаграммы токов и напряжений для нее. Диоды VD1, VD2 и VD3 открыты на интервалах £4—16, U—H и T2—Ti соответственно. Если бы тиристоры VS1, VS2 и VS3 работали как диоды, они были бы открыты на интервалах Ti—Ta, H—tb и —17 соответственно. Поэтому точками отсчета для углов управления тиристоров VS1, VS2 и VS3 являются моменты T, И соответствующие точкам пересечений напряжений иА, ив и Tic-

Моменты включения тиристоров на рис. 3.1 указаны для угла управления а = 90°. Интервал проводимости тиристоров может составлять 120°. Напомним, что в однофазных преобразовате­лях он был равен 180°. Тиристоры в трехфазных преобразовате­лях коммутируются с большей частотой, чем в однофазных, поэто­му изменение тока за непроводящий интервал не столь заметно и режим прерывистых токов менее вероятен.

На интервале л/6 + а<£^<Ш4 в открытом состоянии находятся тиристор VS1 и диод VD3, поэтому вывод двигателя X подключен к фазе А, вывод У — к С, а напряжение на двигателе на этом ин­тервале равно линейному напряжению сети ия = иА—ис = иАВ. В фазе Q4 Ия становится равным нулю и остается таковым, в то время как ток двигателя идет через цепь обратного диода VD0 до момента включения тиристора VS2 в фаз$ я/6 + а + 2я/3. При отсутствии цепи обратного диода ток якоря идет по цепи VS1 и VD1. При больших углах управления характер тока якоря может быть как непрерывным, так и прерывистым в зависимости от на­грузки и скорости.

При малых токах, высоких скоростях и больших углах управ­ления возможен режим прерывистых токов. Диаграммы токов и Напряжений при угле а=120° на рис. 3.1, б даны для обоих воз-

LЯ гв

Цзг

Се =90,1Я (непрерывный)

Qt

Qt

IrEf^t

Qt

Л=120° Igfпрерывистый) Qt

6)

Рис. 3.1. Электропривод постоянного тока с трехфазным полууправляемым пре­образователем:

А — схема силовой цепи; б — диаграммы токов и напряжений при различных углах управ­ления

Мож1ных режимов. Для средних значений напряжения и скорости справедливо

Un («) = + £„ = i„Rn + (3.1)

Мгновенные значения фазовых напряжений сети могут быть представлены следующим образом:

И а = V 2 U sin Qf; ив = ]/2~ U sin (Qt — 2п/3); Ис = У2~ U sin (Qt + 2л/3).

Если ток якоря непрерывен, зависимость напряжения U„ от угла уп­равления выражается уравнением

Я/6+а+2я/3

Ия( <*) = -£- f (uA-'uc)d(Qt)= ,Vo6 U (1 - f - cos a). (3.2)

2n J , 2n

Я/6+а

Форма основной гармоники тока, потребляемого из сети, представлена штриховой линией на рис. 3.1, б. Угол сдвига растет,. а коэффициент мощности падает с увеличением угла управления.