Тиристорные электроприводы постоянного тока

Режим неполного управления в полностью управляемом Преобразователе

Когда отсутствует необходимость в рекуперации энергии, как правило, используется полууправляемый преобразователь, что объясняется его низкой стоимостью и лучшими энергетическими показателями, представленными на рис. 2.34. Если же выделяю­щуюся в генераторных режимах работы машины электроэнергию надо возвращать в сеть, приходится применять полностью управ­ляемые преобразователи. Однако путем небольшого усложнения цепей управления полностью управляемым преобразователем можно обеспечить его работу в качестве как выпрямителя, так и инвертора в режиме полууправляемого, сохранив при этом бла­гоприятные характеристики последнего. Принцип действия при таком управлении показан на рис. 2.35. В выпрямительном режи­ме, т. е. при положительном выходном напряжении, как показано на рис. 2.35, б, тиристоры VS3 и VS4 работают на протяжении полного соответственно положительного или отрицательного полу­периодов питающего напряжения. Эти тиристоры, следовательно, работают как диоды. Выходное напряжение изменяется путем регулирования угла управления а тиристоров VS1 и VS2. В ин - верторном режиме работы (т. е. при отрицательном выходном напряжении, как на рис. 2.35, в) в роли диодов выступают тири­сторы VS1 и VS2, которые открыты в течение соответствующих

О. я 2v Зя Qt VS1VS3 VS1VS* KS.2KS4 У52Ш <J)

Рис. 2.35. Режим неполного управления в полностью управляемом преобразо­вателе:

А — схема силовой цепи; б — диаграммы выпрямительного режима; в — диаграммы

Инверторного режима

Полупериодов прямого падения напряжения сети. Выходное на­пряжение регулируется тиристорами 1AS3 и VS4.

В периоды проводимости одновременно двух тиристоров в од­ном плече моста, например VS1 и VS4 или VS2 и VS3, через это плечо проходит ток двигателя и выходное напряжение преобра­зователя равно нулю. Форма напряжения якоря и тока сети при таком режиме те же, что и при использовании полууправляемого преобразователя. Таким образом, за лучшие энергетические пока­затели приходится платить усложнением схемы управления.

Другое объяснение описанного принципа управления состо­ит в следующем. В режиме выпрямления коммутация анодной группы тиристоров VS3 и VS4 происходит при нулевой фазе на­пряжения сети. Поэтому, когда угол управления катодной груп­пой равен нулю, выходное напряжение максимально, а когда он равен 180°, выходное напряжение равно нулю. В инверторном режиме коммутация анодной группы происходит в фазе 180°, и при угле коммутации катодной группы 180° выходное напряжение достигает максимального отрицательного значения. На практике угол управления всегда ограничен значением, меньшим 180°, для обеспечения запаса по коммутации (см. рис. 2.3, в). При угле управления VS3 и VS4, меньшем 180°, выходное напряжение не
достигает своего максимального значения, что ограничивает воз­можности привода в режиме рекуперации. Данный принцип управления применяется в трехфазных полностью управляемых преобразователях [5], где он получил название последовательно­го управления. В этом случае угол управления анодной группы вентилей поддерживается равным нулю, а для катодной группы в режиме выпрямления он изменяется. В режиме инвертирования регулируется угол для анодной группы, а для катодной он оста­ется равным 180°. Описанный принцип управления хотя и обеспе­чивает более высокий коэффициент мощности однофазных и трехфазных преобразователей, но не рекомендуется для примене­ния в последних ввиду наличия следующих недостатков:

1) в кривой потребляемого тока присутствуют четные гармо­нические составляющие;,

2) выходное напряжение содержит 3-ю гармонику;

3) существует возможность срыва коммутации.