Переваги системи тп-д:

1. Плавність і великий діапазон регулювання D≈10.

2. Вельми жорсткі характеристики.

3. Високий ККД: у трансформатора ηтр≈0.98 і у ТП ηтп≈0.91. Коефіцієнт потужності , де γ – кут комутації.

4. Безшумність роботи.

Недоліки системи тп-д:

1)Одностороння провідність тому характеристики розташовані лише у 1-му та 4-му квадрантах.

2) Для одержання характеристик в усіх чотирьох квадратах необхідно мати реверсивний двокомплектний ТП.

3) Пульсуючий струм, що потребує застосування реакторів.

4) Зниження cosφ із зростанням діапазону регулювання. Можливо приймати, що cosφ≈cosα.

4.3.4 Система широтно-імпульсного регулювання (шир).

Ця система має відношення до імпульсного живлення обмотки якоря або збудження. Існує багато різноманітних схем, у яких двигун вмикається у мережу періодично, а у період відключення робота триває за рахунок запасу кінетичної електромагнітної енергії.

Розглянемо схему ШИР на рис. 4.23, а, а на рис. 4.23, б наведені криві струмів та напруги, які змінюються при роботі схеми.

Рис. 4.23

Особливістю роботи схеми ШИР є постійність періоду Тк= const і змінність робочого часу t1=var . (Тк = t1+t2)

Робота системи ШИР починається з передчасної зарядки конденсатора Ск, для чого відкривають тиристор VS2, при цьому конденсатор зарядиться від мережі живлення через коло якоря із “полюсом” на “верхній” обкладці . Потім відкривають VS1, тоді на двигун подається напруга і одночасно через коливальний контур VS1-VD3-Lк перезарядиться конденсатор Ск (мінус стане на “верхній” обкладинці) і тому тиристор VS2 закриється. Якщо його потім знову відкрити , дякуючи від’ємній напрузі на “верхній” обкладинці конденсатора Ск , закриється тиристор VS1. Процес почнеться знову. Таким чином схема на рис. 4.23, а є ключ, який періодично виключає та включає коло якоря двигуна .

Діод VD4 створює коло , по якому тече струм якоря під впливом ЕРС самоіндукції, котра виникає у якорі у період, коли тиристорний ключ розімкнутий, тому струм якоря тече безперервно, що зменшує пульсації і усуває перенапруги.

Відношення часу роботи t1 до усього періоду Тк зветься коефіцієнтом заповнювання . Тому середня напруга на якорі і рівняння механічної характеристики має вигляд, як залежність середньої швидкості від середньої напруги:

, де (4.16)

Мср – середнє значення моменту.

Як слідує з рівняння (4.16) ωср є функцією коефіцієнта заповнення, за зміною якого можливо побудувати сімейство характеристик, які будуть паралельні. Чим більшою буде частота, тим меншими будуть усі пульсації, меншими будуть і зони переривчатих струмів Звичайно частота складає 1000 Гц і вона обмежена можливостями напівпровідникових приладів. Робота схеми можлива від ξ=1, коли буде природна характеристика до ξ=0, але гальмування та реверсування забезпечити дуже складно. Характеристики наведені на рис. 4.24.

Рис. 4.24

Характеристики – як у системи ТП-Д, але електроприводи з системою ШИР прості, швидкодіючі та широко застосовуються з малопотужними двигунами. Якщо мережа змінного струму, то перед ключем ШИР стоїть некерований мостовий випрямляч.