Характеристика управления полууправляемого выпрямителя в режиме непрерывного тока. Минимальный граничный угол открывания. Начальный угол открывания. Максимальный угол открывания.
Зависимость постоянной составляющей ЭДС от угла называется характеристикой управления
для однофазных выпрямителей
3хфазный мостовой полууправляемый
Граничный угол можно определить как и для управляемых схем.
Из кривой ЭДС выпрямителя видно, что Е=0 при угле , однако по условию безаварийной работы выпрямителя
16. Электромеханические и механические характеристики системы электропривода "полууправляемый выпрямитель - двигатель постоянного тока".
Рассмотрим характеристики для РНТ.
;
Граница РГНТ определяется по формуле:
, где
- фазовый угол, определяемый параметрами схемы.
Как и для управляемого выпрямителя в данном случае характеристика эл.мех. и мех. в РПТ не линейна, поэтому по приведенным формулам определяются точки пересечения характеристик для РНТ и эти точки соединяются с точками 0 для соответствующих углов . В следствии наличия РПТ, который обусловлен пульсирующим характером выходного напряжения, скорость двигателя возрастает, т.е. в РПТ выпрямитель теряет свою управляемость и для обеспечения работы необходимо ввести связь по скорости или ЭДС якоря. Из-за наличия в схеме шунтирующих диодов данная система ЭП может работать лишь в двигательном режиме.
17. Реверсирование в системе электропривода "нереверсивный выпрямитель - двигатель постоянного тока".
Реверсивным называется ЭП позволяющий изменять направление вращения двигателя. Направление вращения определяется знаком электромагнитного момента. Для двигателя постоянного тока момент определяется выражением: . Из него очевидно, что изменить направление момента возможно либо изменив направление тока якоря, либо изменив направление тока возбуждения и следовательно магнитного потока.
НВ является однонаправленным устройством, в которм ток проходит тольков одном направлении, поэтому в системах ЭП с НВ, реверсирование тока, а следовательно момента и скорости можно выполнить установив в цепь якоря или в цепь ОВ специальное устройство, называемое РЕВЕРСОРОМ.
Реверсор предназначен для изменения направления вращения, за счёт изменения полярности подключения якорной цепи или цепи возбуждения к НВ. Для обеспечения вращения двигателя вперёд замыкаются контакты КВ и размыкаются контакты КН. Для обеспечения вращения назад, замкнуты контакты КН и разомкнуты КВ. При реверсе по цепи якоря управление осуществляется в силовой цепи( со значительным током), а при реверсе по цепи возбуждения управление осущ. По цепи возбуждения(с малым током). Следовательно реверсор для цепи возбуждения имеет меньшую массу, габариты и стоимость. Реверсор представляет собой коммутационный или бесконтактный аппарат. Однако цепь возбуждения из-за значительной индуктивности имеет значительно большую инерционность(постоянную времени
). Однако т.к. реверсоры используются для реверсирования двигателей в механизмах с низким быстродействием, от как правило реверсоры применяются в цепях ОВ.
18. Электромагнитные процессы в якорной цепи двигателя системы электропривода "управляемый выпрямитель - двигатель постоянного тока" в режиме рекуперативного торможения.
Вбольшинстве случаев применяется ЭП для снижения скоростей или остановок необходимо использовать принудительное торможение, которое обеспечивается переводом двигателя в генераторный режим.
Из существующих способов торможения ДПТ наиболее экономичным является рекуперативное торможение. Рекуперативное означает отдачу части энергии генератора в источник питания.
Правая схема замещения показывает, что при переключении контактов с КВ на Кн, Е и Ея оказываются включены согласно.
Для нормальной работы системы ЭП, необходимо перевести выпрямитель в инверторный режим, в котором выпрямитель является приёмником энергии. Для этого необходимо увеличить угол >90, тогда Е=Е0cos<0. Т.е. среднее значение ЭДС выпрямителя в таком случае имеет противоположное направление по отношению к выпрямительному режиму.
При >90 , ток цепи равный току выпрямителя может протекать только при наличии в этой цепи источника постоянной ЭДС, обеспечивающей протекание тока в том же направлении. В качестве такого источника может быть использовано Ея машины, если изменить полярность её подключения к выпрямителю, что обеспечивается контактами реверсора КН. Можно контакт Н подключить постоянной ЭДС якоря(контакт 1 ) и анодной группе вентилей, а «-»(контакт 2) к катодной группе. Рассмотрим интервал проводимости =180 on до +. Разобьём на 3 подинтервала:
1) <=<
При w1t= подаются открываюзие импульсы на VS1, vs4 ? они открываюся, т.е сетевое напряжние положительно. Они открыты, ток начинает протекать
На данном интервале eи Eя включены согласно и под действием этой суммы ЭДС ток нарастает. Темп нарастания тока в цепи ограничивается ЭДС самоиндукции. Механическая энергия, преобразуемая машиной в электрическую и потребляемую из сети преобразуется в тепловую в активном сопротивлении якорной цепи. Т.к. ток в якоре двигателя изменяет своё направление, то двигатель работает в генераторном тормозном режиме
В момент = напряжение в сети и ЭДС меняют свой знак.
2) <=< а, Электрическая энергия генератора запасается в электромагнитном поле индуктивности. рассеивается в активном сопротивлении якорной цепи, а часть её отдаётся в сеть, о чём свидетельствует разность знаков тока и ЭДС выпрямителя. При =а, выполняется следующее соотношение. , т.е. ток якоря принимает максимальное значение.
3) а<<+
На этом интервале эл.энергия генератора вместе с эл. Энергией магнитного поля преобразуется в тепловую, а часть рекупирируется в сеть. Из анализа видно, что лишь на части интервала от до , который <90энергия потреблялась из сети , а на остальной частипроводимости от до + , который >90 энергия возвращалась в сеть следовательно за период проводимости происходит возврат энергии в источник питания. На этом участке выпрямитель работает в инверторном режиме. В данном случае под инверторным режимом понимается режим преобразования постоянного напряжения генератора в переменное напряжение сети. Т.к. коммутация тиристоров просиходит за счёт изменения полярности сетевого напряжения, то такой инвертор называется ведомый сетью.
19. Условия обеспечения рекуперативного торможения двигателя в системе электропривода " управляемый выпрямитель - двигатель постоянного тока". Максимальный угол открывания.
1. Угол открывания устанавливается >90, при этом ток двигателя большую часть интервала проводимости протекает при отриц. напряжении сети.
2. Обеспечить согласование знака (полярности) ЭДС якоря с полярностью выпрямителя,т.е. осуществить переключение реверсора к полярности подключения двигателя к выпрямителю лишь после того,как угол установлен более 90.
3. Для нормлаьно работы выпрямителя в инверторном режиме угол не должен превышать максимального значения определяемого выражением:
Где - запас безаварийной работы по углу.
- угол соответствующий времени полного восстановления запирающих свойств тиристоров после его отключения.
- угол запаса учитывающий наиболее возможное значение нессиметр. подачи открывающих импульсов.
- угол коммутации.
макс |
макс |
макс |
2 |
1t |
![](images/image-163-299.jpg)
20. Электромеханические и механические характеристики системы электропривода "управляемый нереверсивный выпрямитель с реверсором - двигатель постоянного тока" для тормозного режима работы двигателя.
Эквивалентная схема для средних или постоянных значений.
На эквивалентной схеме направление стрелки Е совпадает с положительным направлением ЭДС равное Ео (=0)
РНт, уравнение прямой линии
Для РНТ уравнение указанных характеристик представляет собой прямую линию. Первое слагаемое – скорость XX, а второе слагаемое показывает увеличение скорости необходимая для компенсации падения напряжения на цепи якоря в генераторном режиме.
21 . Системы электропривода «реверсивный выпрямитель – двигатель постоянного тока».
Максимальное быстродействие для реверсирования двигателя достигается при использовании реверс выпрямителя, обеспечивающий возможное протекание тока по якорю двигателя в обоих направлениях. Реверсивный выпрямитель образуется соедин. по соотв. схеме 2-ух нереверс. выпрямителей, называемых комплектами тиристоров.
Для управления комплектами тиристоров используется 2 принципа:
1.) Совместное управление. 2.)Раздельное управление.
Можно управлять двумя комплектами вентил.
Способы управления оказывают влияние на построение силовой схемы реверс. выпрямителя. В мощных выпрямителях (>350Вт.) преимущественное применение получили перекрёстные схемы с совместным управлением.
В перекрёстных схемах для питания реверсивного выпрямителя обязательно используется трансформатор с 1-ой первичной и 2-умя вторичными обмотками, каждая из которых питает свой комплект тиристоров. В реверсном ЭП используются только полностью управляемые выпрямители.
Реверсивные выпрямители по встречно парал. схемам могут подключаться от сети, анодные реакторы или согласующие трансформаторы.