Силовые схемы 3-х фазных аи

На рис. 3.3. приведена схема трехфазного АИТ с интервалом проводимости =120° . Кроме рабочих тиристоров VS1—VS6 в схему входят реактор L, обеспечивающий постоянство входного тока I_d, конденсаторы С13, С15, С35, С24, С2б, С46, участвующие в ис­кусственной коммутации, и отделительные диоды VD1—VD6, исклю­чающие разряд конденсаторов через нагрузку в рабочие интервалы тиристоров. Процесс запирания тиристоров происходит следующим образом. Пусть рабочий ток пропускают VS1 и VS2, а С13 заряжен с положительным зарядом на левой обкладке. Сигналом на закрыва­ние VS1 является открывающий импульс, подаваемый на VS3. При этом VS3 открывается, a VS1 запирается конденсатором С13. Рабо­чий ток продолжает протекать по фазе а, но уже через VS3, С13 и VD1. Конденсатор С13 перезаряжается рабочим током, и при изменении полярности на его обкладках ток в фазе a (i_a) начинает умень­шаться, а ток в фазе b (i_b) — увеличиваться. Процесс заканчивается, когда i_a=0, a i_b=I_d, при этом С13 полностью перезаряжен с поло­жительным зарядом на правой обкладке.

На рис. 3.5 дана схема АИН с рабочим интервалом открытого состояния тиристоров =180°. В отличие от АИТ схема АИН имеет обратный диодный мост VD1—VD6, который создает цепь для обрат­ного направления тока в процессе коммутации тиристоров, а также в режиме рекуперации энергии АИН. Различие схем АИН с =120 и 180° состоит в коммутирующих устройствах. В схеме с =120° в коммутации поочередно участвуют два тиристора из одной и той же группы — анодной или катодной (см. рис, 3.4,а, б). В схеме с =180° коммутируются тиристоры из разных групп: один из анод­ной, другой из катодной, но относящиеся к одной фазе.

Процесс запирания тиристоров осуществляется следующим обра­зом. Пусть рабочий ток протекает через открытый VS1, при этом конденсатор С1 разряжен, а С4 полностью заряжен с положительным зарядом на верхней обкладке. Для запирания VS1 дается открыва­ющий импульс на VS4. Через открывающийся VS4 разряжается С4. Изменение тока в нижней части коммутирующего реактора L_к вызы­вает в его верхней части ЭДС, направленную встречно Ud и закры­вающую VS1. Конденсатор С1, более не закороченный VS1, заря­жается так, что U_C1+U_С2=Ud и i_c1—i_с4, а ток нагрузки фазы а I_H=i_c1+i_c4-i_vs4- Процесс коммутации в основном заканчивается, когда Uc4=0, a Uc1Ua, но некоторое время занимает еще послекоммутационный период затухания тока реактора в короткозамкнутом контуре L_K—VS4—VD4. Далее, когда ic1=ic4=0, через VS4 протекает рабочий ток фазы а противоположного направления.. При работе АИН с =180° в каждый момент времени открыты три тиристора: два из одной группы и один из другой.

2. Естественные и искусственные характеристики дпт нв.

В соответствии с: M=k*Ф*Iя

статические характеристики линейны однако при недоконпенсации реакции якоря и наличии остаточного потока они могут иметь следующий вид.

Механическая характеристика

Для получения искусственных характеристик можно:

1. Изменять напряжение на якорной цепи (U=var);

2. Вводить добавочное сопротивление в цепь якоря

3. Изменять магнитный поток Ф=var

1. U=var

Регулирование данным способом разрешается только при уменьшении напряжения. При этом уменьшается скорость идеального Х.Х.

Искусственные характеристики

Реализуется данный способ как в разомкнутой так и в замкнутой системах при питании якорной цепи от управляемых преобразователей, в качестве которых используют: генератор постоянного тока, ТП, ШИП, транзисторные преобразователи.

С уменьшением напряжения, жёсткость характеристик и абсолютное отклонение скорости остаются неизменными, а относительная погрешность и статизм увеличиваются. Поэтому в разомкнутых системах диапазон регулирования скорости

2. Регулирование введением

Применяется при питании якорной цепи от источника с неизменным напряжением и как правило для машин у которых в течении рабочего участка статическая нагрузка не зависит от скорости.

Искусственные характеристики с введением

С увеличением сопротивления увеличивается как абсолютное, так и относительное, т.е. статиз, существенным недостатком является энергетика.

– переменные потери в якорной цепи и в добавочном сопротивлении

Если регулирование производится при постоянном моменте то диаграмма потерь выглядит:

Исходя из этого диапазон регулирования скорости

Для данного способа и для предыдущих магнитный поток не изменяется , т.е. постоянные потери остаются неизменными и длительно допустимая нагрузка по условиям нагрева будет определятся допустимыми переменными потерями , если теплоотдача двигателя не изменяется при изменении скорости.

При этом длительно-допустимый момент

а допустимая мощность пропорциональна скорости

Таким образом с точки зрения нагрева оба способа соответствуют работе при постоянстве момента и наиболее оптимально соответствует исполнительным механизмам с т.е не зависит от .

Введение добавочных сопротивлений в цепь якоря кроме регулирования применяется и в реостатном пуске.

Схема на 2 ступени:

КЛ – линейный контактор

КУ – контактор ускорения

Есть несколько вариантов выбора максимального момента М₁ и момента переключения М­₂:

а) Требуется максимальное быстродействие.

М₁, I₁ – выбираются исходя из перегрузочной способности

затем подбирают число пусковых ступеней в пределах 3-х, 4-х

б) Заданно допустимое ускорение

графически подбирают М₁ и М₂ с учетом выполнения предыдущих условий в пределах от 4-х до 6-ти ступеней.

в) задан диапазон регулирования скорости при этом стараются подобрать нижнюю характеристику, чтобы она проходила через рабочую точку М_С.MIN, а последующие характеристики в зависимости от допустимой плавности регулирования.

г) Задано число ступеней пуска

при этом аналогично определяется отношение М₁ и М₂.

3. Искусственные характеристики при изменении магнитного потока.

;

Т.к. Ф_НОМ близок к потоку насыщения, то увеличения потока требует значительное увеличение тока возбуждения, что резко увеличит потери в меди, поэтому регулирование осуществляется за счет уменьшения. При этом скорость Х.Х. возрастает , возрастает и угловой коэффициент , жесткость характеристик уменьшается. Изменение статизма (как правило увеличение) зависит от соотношения параметров двигателя.

Ф₂ <Ф₁<Ф_H

C уменьшением потока основных полюсов усиливается действие реакции якоря и для сохранения допустимого искажения магнитного поля необходимо соответствующее снижение максимально-допустимого тока.

С уменьшением магнитного потока потери в стали снижаются, а механические потери с увеличением скорости несколько увеличиваются.

В первом приближении можно считать, что постоянные потери практически неизменны, т.е. допустимая нагрузка по нагреву также определяется номинальным током.

I_ДОП=I_Н=const

Тогда допустимый момент уменьшается, а допустимая мощность остается неизменным.