Расчет аварийных токов при опрокидывании инвертора
Ток однофазного опрокидывания представляет собой ток короткого замыкания якоря двигателя с э. д. с. Е на цепь, содержащую последовательно включенные активное сопротивление и индуктивность. Активное сопротивление цепи R складывается из сопротивлений якоря, дополнительных полюсов и последовательной обмотки двигателя, обмотки дросселя и соединительных проводов. Индуктивность цепи L представляет собой сумму инауктивностей якорной дели двигателя и дросселя.
Найти выражение для скорости и тока двигателя три однофазном опрокидывании можно из известных уравнений:
Се Ф© = iR + L-Jjr;
СмФ1 — Ме = 1 -gj-
Выражения для скорости и тока, которые получаются из этих уравнений, достаточно громоздки, и форма этих выражений различна в зависимости от соотношения между электромеханической постоянной времени привода Тэм и электромагнитной постоянной времени контура однофазного опрокидывания Та.
Вместе с тем наиболее важно выяснить процесс изменения тока и найти его максимальную величину через 0,01—0,02 сек после начала опрокидывания, так как по истечении этого промежутка времени либо тиристоры выйдут из строя, либо цепь аварийного тока будет разомкнута автоматически выключателем. Как показали сравнительные расчеты для ряда электроприводов, для отрез - Рис. 30. К расчету аварийного ков времени до 0,02 сек можно тока при двухфазном опроки - принять скорость и э. д. с. элек - дьшании инвертора,
Тродвигателя неизменными.
Тогда ток однофазного опрокидывания выразится формулой
£ ( -JL Л ~t
VI-> L ) + W; L > (45)
Где £Нач — э. д. с. двигателя в начальный момент однофазного опрокидывания; /НАч — ток двигателя перед опрокидыванием.
В выражении (45) первое слагаемое представляет собой ток короткого замыкания источника постоянного напряжения на цепь RL, а второе — ток разряда индуктивности L на сопротивление R. В момент однофазного опрокидывания э. д. с. двигателя может быть определена, если известно напряжение на якоре двигателя, т. е. на выходе преобразователя UaНв и ток нагрузки /нач перед опрокидыванием:
£нач= £/инв"Ь/нач/?я>
Где Rn — сопротивление якорной цепи двигателя.
Двухфазное опрокидывание инвертора в первом приближении может быть представлено в виде трех одновременно происходящих процессов:
А) короткое замыкание источника переменного тока на цепь RL
Б) разряд индуктивности L на сопротивление R при начальном токе /вач;
В) короткое замыкание источника постоянного тока на цепь RL. При таком представлении и сделанном выше допущении о неизменности скорости двигателя и его э. д. с. в процессе опрокидывания на отрезке времени до 0,02 сек получены следующие результаты. Ток двухфазного опрокидывания /<*и складывается из трех составляющих (рис. 30):
Здесь активное сопротивление R и индуктивность L контура двухфазного опрокидывания состоят из активных сопротивлений и индуктивностей якорной цепи двигателя, дросселя и двух фаз трансформатора. Примем, что тогда ф«я/2 и две пер
Вые составляющие тока двухфазного опрокидывания будут иметь вид:
^2л. макс г / 1 о I m
------- Ш,------ [~"cos И —P) + C0SH.
Где учтено, что г|)=—р (см. рис. 30);
Ibttl нач»
Где принято, что за время до 0,02 сек IL изменится мало вследствие
Медленного затухания экспоненты е при большой величине L.
Первый максимум переменной составляющей тока двухфазного опрокидывания будет при и составит в пределе при
Для третьей составляющей Is нельзя пренебрегать величиной R По сравнению с соL, поэтому выражение для iE остается прежним. Максимальная величина тока двухфазного опрокидывания впервые будет достигнута в момент времени *=я/а)=0,01 сек и составит: