2.2. Тұрақты ток қозғалтқышын тиристорлы басқару

Қозғалтқышы басқарылатын түзеткіш арқылы қоректенетін автоматты басқару жүйелерінде іске қосу, тежеу және реверстеу кезінде қажетті өтпелі үдерістер сапасына қол жеткізуге болады.

Нөлдік сызбанұсқамен қосылған үш фазалы басқарылатын түзеткіш арқылы тұрақты ток қозғалтқышын басқарудың сызбанұсқасы 2.7 - суретте көрсетілген.

2.7-сурет. Нөлдік сызбанұсқамен қосылған үш фазалы басқарылатын түзеткіш арқылы тұрақты ток қозғалтқышын басқарудың сызбанұсқасы

Бұл сызбанұсқада басқарылатын түзеткіштерді басқару бұрышын өзгерту арқылы түзетілген кернеуді реттейді, соның нәтижесінде қозғалтқыштың айналу жиілігін реттеуге болады. Басқарылатын түзеткіштермен қозғалтқыштың айналу жиілігін реттеудің бірнеше ерекшелігі бар, солардың бірі қозғалтқыштың индуктивтілігінің жоғары болуына байланысты үздіксіз ток режимін қамтамасыз етуге болады.

Қуатты жартылай өткізгішті техниканың дамуы айнымалы кернеуді реттелетін тұрақты кернеуге түрлендіретін басқарылатын статикалы түзеткіштердің кеңінен қолданылуына ықпал етті. Басқарылатын түзеткіштер тұрақты ток қозғалтқышының айналу жиілігін кең аралықта реттеуге мүмкіндік береді.

Айнымалы кернеудің тұрақтыға түрлену үдерісін үш фазалы көпір сызбанұсқасымен жасалған басқарылатын түзеткіш мысалымен қарастырайқ. Тиристорларды ашатын басқарушы импульстер тізбегімен 60⁰ ығысып беріледі, яғни m = 6 және , тиристорлары фазалық кернеудің оң жарты периодында, ал және - тиристорлары теріс жарты периодында беріледі.

Әрбір тиристордың өткізгіштік аралығы 120° болғандықтан, екі тиристор қашанда ашық болып табылады және якорьдағы кернеу трансформатордың екінші реттік екі орамдарындағы фазалық кернеулердің айырымы арқылы, яғни сызықты кернеу арқылы анықталады. Жүктемедегі кернеудің орташа мәні (5.9) теңдікке сәйкес:

(2.7)

мұндағы -трансформатордың екінші реттік орамдарындағы сызықты кернеудің әсерлік мәні.

Басқарылатын түзеткіш схемасымен жылдамдығы реттелетін қозғалтқыштың механикалық сипаттамасының теңдігі:

(2.8)

- қосымша кедергісі дроссельдің активті кедергісінен және түзеткіштің активті кедергісінің балама мәнінен құралады.

2.8-сурет. Үш фазалы басқарылатын түзеткіштің сызбанұсқасы

Түзеткіштің активті кедергісінің балама мәні:

(2.9)

мұндағы — ток көзі жиілігі, Гц; , — түзеткіштің фазалық орамының активті және индуктивті кедергісі.

Басқарылатын үш фазалы көпірлік сызбанұсқамен жалғанған түзеткіштің шығысындағы кернеу мен ток қисықтарының кескіні 2.9 -суретте көрсетілген. Фазаларда индуктивтіліктің болуы кернеудің орта шамасын төмендетеді.

Негізінде, бос жүріс нүктесінің мәнінен айырмашылығы болады, себебі (2.8) теңдік үздіксіз ток режиміндегі түзеткіштер үшін жазылған. Жүктеме иінкүші төмендегенде бұрыштық жылдамдық жоғарлайды, тиісінше қозғалтқыштың қарсы ЭҚК жоғарылайды, ал ток бұл кезде төмендейтін болғандықтан, үзілмелі ток режимі орын алады. 2.10-суретте шынайы сипаттаманың учаскелері үзік сызықтар арқылы көрсетілген.

Басқарылатын түзеткіш-қозғалтқыш жүйесінің механикалық сипаттамасы түзу сызықты және жұмсақ болып келеді. 2.10-суретте (2.8) теңдеуі арқылы тұрғызылған түзулер ординат өсін идеалды бос жүріс нүктелеріне сәйкес қиып өтеді:

.

Вентильдердің бір жақты өткізгіштігі кенеуінің полярлылығын өзгерту арқылы қозғалтқышты реверстеуге мүмкіндік бермейді, реверс жасау үшін қоздыру орамдарындағы немесе якорь орамдарындағы кернеудің бағытын өзгерту керек.

2.9 - сурет. Басқарылатын үш фазалы көпірлік сызбанұсқамен жалғанған түзеткіштің шығысындағы кернеу мен ток қисықтарының кескіні

Бірінші әдістің кемшілігі - қоздыру орамдарының уақыт тұрақтылығының үлкендігіне байланысты реверстеу уақытының ұзақтығы. Екінші әдістің кемшілігі - якорь тізбегіндегі ток коммутациясы.

Жоғары жылдамдықты және сенімді ревестелінуді қажет ететін электр жетектері үшін реверсивті басқарылатын түзеткіштер қолданылады. (2.11-сурет). Жүйе рекуперативті тежеу режимінде жұмыс істеген кезде түзеткіштердің бірі инверторлық режимде жұмыс істесе, екіншісі түзету режимінде жұмыс істейді, бұл кезде (2.10) шарт орындалуы қажет.

2.10-сурет. БТ-Қ жүйесінің механикалық сипаттамалары

Түзеткіштердің бірге жұмыс істеуі кезінде (2.10) шарттың орындалуынан басқа түзеткіштер арасында пайда болатын теңгергіш токтарды да шектеу қажет. Бұл үшін түзетілген ток тізбегіне теңгергіш дроссельдер L₁ және L₂ жалғанады.

Реверсивті жүйедегі түзеткіштерді басқарудың екі әдісі бар: бірге және жеке.

Бірге басқару әдісі кезінде:

(2.10)

болғанда , теңдігі орындалуы керек.

Бірге басқарудың кемшілігі - теңгергіш токтардың болуы және оларды шектеу үшін дроссельдің қажеттілігі.

Теңгергіш токтарды толығымен жою үшін жеке басқару, яғни басқарушы импульстер тек жұмыс істеп тұрған түзеткішке берілетін сызбанұсқаны қолданған дұрыс. Екінші түзеткіштің вентильдері бұл кезде жабық болады. Жұмыс режимі өзгерген жағдайда бірінші түзеткіш жұмысын тоқтатқаннан кейін импульстер екінші түзеткіштің вентильдеріне қандай да бір уақытқа кешігіп беріледі.

2.11-сурет. Реверсивті БТ-Қ жүйесінің сызбанұсқасы