Характеристика управления полууправляемого выпрямителя в режиме непрерывного тока. Минимальный граничный угол открывания. Начальный угол открывания. Максимальный угол открывания.

Зависимость постоянной составляющей ЭДС от угла α 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 ω₀ для соответствующих углов α. 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 α>90˚, тогда Е=Е₀cosα<0. Т.е. среднее значение ЭДС выпрямителя в таком случае имеет противоположное направление по отношению к выпрямительному режиму.

При α>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 Е_я 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 λ=180˚ on α до π+α. Разобьём на 3 подинтервала:

1) <=θ<π

При w₁t=α подаются открываюзие импульсы на VS1, vs4 ? они открываюся, т.е сетевое напряжние положительно. Они открыты, ток начинает протекать

На данном интервале eи E_я 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 θ=π напряжение в сети и ЭДС меняют свой знак.

2) π<=θ< θ_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 θ=θ_а, выполняется следующее соотношение. , т.е. ток якоря принимает максимальное значение.

3) θ_а<θ<π+α

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 α до π , который <90˚энергия потреблялась из сети , а на остальной частипроводимости от π до π+α , 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 α устанавливается α>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 α установлен более 90.

3. Для нормлаьно работы выпрямителя в инверторном режиме угол α не должен превышать максимального значения определяемого выражением:

Где - запас безаварийной работы по углу.

δ- угол соответствующий времени полного восстановления запирающих свойств тиристоров после его отключения.

Ψ- угол запаса учитывающий наиболее возможное значение нессиметр. подачи открывающих импульсов.

γ- угол коммутации.

Ϫα макс

Ϫα макс

α макс

2π

π

ω1t

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 (α=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.