Задание

Алгоритм проектирования системы тиристорный преобразователь-двигатель:

1) рассчитать параметры и выбрать элементы силовой схемы тиристорного преобразователя (трансформатор, вентили, уравнительный реактор, защитные элементы и аппаратуру). Выбрать и привести структурную или функциональную и полную принципиальную электрическую схему системы импульсно-фазового управления преобразователя, а также схему электронных защит. Подробно описать эти схемы;

2) в соответствии с типом силовой схемы преобразователя, способом управления тиристорными группами, особенностями схемы системы импульсно-фазового управления рассчитать и построить:

а) регулировочные характеристики тиристорного преобразователя: E _d =f (), U _d= =f (), = f (U _У), E _d = f (U _У), где E _d , U _d – соответственно ЭДС и напряжение на выходных зажимах тиристорного преобразователя; U_У – напряжение управления на входе тиристорного преобразователя;  - угол регулирования, определяющий момент принудительного включения вентилей относительно точек их естественного отпирания;

б) внешние характеристики тиристорного преобразователя U_d=f(I_Д) для углов α, соответствующим следующим значениям ЭДС на двигателе: U_ДН ; 0,75U_ДН ; 0,5U_ДН ; 0,25U_ДН ; U_ДН = 0, где U_ДН – номинальное значение напряжения на обмотке якоря двигателя, а также совмещённые внешние U_d=f(I_Д) и регулировочные U_d=f(α) при I_Д.ном характеристики в двух квадрантах для выпрямительного и инверторного режима тиристорного преобразователя;

в) ограничительные зависимости на семействе внешних характеристик для инверторного режима работы тиристорного преобразователя: U_d=f(I_Д) при δ_min=const (δ_min – минимальный угол восстановления тиристоров);

г) построение зоны прерывистых токов;

д) зависимости полной мощности и её составляющих, дисторции, коэффициента мощности от относительной ЭДС E_d^*: S, P, Q, D, χ = f(α) для режима непрерывного тока I_d, а также определить номинальное значение КПД, рассчитать и построить зависимости η=f(I_Д) при α=α_ном и η=f(α) при I_d=I_d_ном;

е) электромеханические (скоростные) характеристики ω=f(I_я) при значениях U_Д.Н из пункта 2б для всех режимов протекания тока нагрузки;

ж) временные диаграммы кривой выпрямленной ЭДС при номинальном значении угла ω_ном и кривой входной ЭДС в инверторном режиме при соответствующем угле β;

з) проанализировать структурную или функциональную схему системы импульсно- фазового управления преобразователем, описать назначение блоков, их взаимодействие в структуре. Привести принципиальную электрическую схему системы импульсно-фазового управления, а также схему электронных защит; описать их работу.

Технические данные преобразователя и нагрузки

H-схема реверсивного тиристорного преобразователя с совместным способом управления его преобразовательными группами (ПГ).
Основные параметры двигателя постоянного тока ПБВ-100М, на который работает тиристорный преобразователь:

номинальная мощность