Системы импульсно-фазового управления

. Принципы управления тиристорами

Ввыпрямителях в качестве управляемых ключей использу­ются тиристоры. Для открывания тиристора необходимо выпол­нение двух условий:

• потенциал анода должен превышать потенциал катода;

• на управляющий электрод необходимо подать открываю­щий (управляющий) импульс.

Момент появления положительного напряжения между ано­дом и катодом тиристора называется моментом естественного открывания. Подача открывающего импульса может быть задер­жана относительно момента естественного открывания на угол открывания. Вследствие этого задерживается начало прохожде­ния тока через вступающий в работу тиристор и регулируется на­пряжение выпрямителя.

Для управления тиристорами выпрямителя используется сис­тема импульсно-фазового управления (СИФУ), выполняющая следующие функции:

• определение моментов времени, в которые должны откры­ваться те или иные конкретные тиристоры; эти моменты време­ни задаются сигналом управления, который поступает с выхода САУ на вход СИФУ;

• формирование открывающих импульсов, передаваемых в нужные моменты времени на управляющие электроды тиристо­ров и имеющих требуемые амплитуду, мощность и длительность.

По способу получения сдвига открывающих импульсов отно­сительно точки естественного открывания различают горизон­тальный, вертикальный и интегрирующий принципы управления.

При горизонтальном управлении (рис. 2.28) управ­ляющее переменное синусоидальное напряжение u_у сдвигается по фазе (по горизонтали) по отношению к напряжению u₁, пи­тающему выпрямитель. В момент времени ωt = α из управляю­щего напряжения формируются прямоугольные отпирающие импульсы U_GT. Горизонтальное управление в электроприводах практически не применяется, что обусловлено ограниченным диапазоном регулирования угла а (около 120°).

При вертикальном управлении (рис. 2.29) момент по­дачи открывающихся импульсов определяется при равенстве управляющего напряжения u_у (постоянного по форме) с перемен­ным опорным напряжением и_ПИЛ (по вертикали). В момент равен­ства напряжений формируются прямоугольные импульсы U_GT.

При интегрирующем управлении (рис. 2.30) момент подачи открывающих импульсов определяется при равенстве пе­ременного управляющего напряжения u_у с постоянным опор­ным напряжением U_on. В момент равенства напряжений форми­руются прямоугольные импульсы U_GT.

По способу отсчета угла открывания а СИФУ делят на мно­гоканальные и одноканальные. В многоканальных СИФУ отсчет угла а для каждого тиристора выпрямителя производится в соб­ственном канале, в одноканальных — в одном канале для всех тиристоров. В промышленном электроприводе преимуществен­ное применение получили многоканальные СИФУ с вертикаль­ным принципом, управления.

2.3.1. Основные схемы нереверсивных вентильных электроприводов

Для регулирования напряжения якоря двигателя постоянного тока используются трехфазные (рис. 2.33) и однофазные (рис. 2.34) нереверсивные выпрямители. Ток якоря в них не может изме­нить направление, так как выпрямитель имеет один комплект тиристоров. В полууправляемых выпрямителях (рис. 2.34, а) дио­ды, включенные параллельно якорю, создают путь для прохож­дения тока под действием ЭДС самоиндукции в цепи якоря. Поэтому электроприводы с полууправляемыми выпрямителями не могут работать в инверторном режиме с рекуперативным тор­можением двигателя. Полностью управляемые выпрямители (рис. 2.33, 2.34, б) позволяют осуществлять рекуперативное тор­можение двигателя.

Рис. 2.33. Схемы силовых цепей трехфазных выпрямителей

От выбора типа выпрямителя зависят характеристики элек­тропривода. Полууправляемые выпрямители имеют более высокий коэффициент мощности и применяются в тех случаях, когда не требуется осуществлять рекуперативное торможение двигателя.

Рис. 2.34. Схемы силовых цепей однофазных выпрямителей

Дата добавления: 2015-07-11