6.2.4. Электромеханические и механические характеристики реверсивного тиристорного электропривода
Реверсивный тиристорный электропривод (система ТП-Д) для принципиальных схем рис. 6.6 и рис. 6.7 может быть представлен в виде следующей схемы замещения (рис. 6.18).
Рис. 6.18. Схема замещения реверсивного тиристорного электропривода
Рассматривается реверсивный тиристорный электропривод с раздельным управлением выпрямительными группами «В» и «Н». Пусть импульсы управления подаются на группу «В», тогда уравнение равновесия силовой цепи в статическом режиме запишется в виде
,
(6.28)
где
– выпрямленная
ЭДС группы «В»;
–
это ЭДС двигателя.
При
условии
>
и
>0
привод работает в двигательном режиме.
Уравнение скоростной характеристики
в непрерывном режиме
,
(6.29)
где
- эквивалентное
сопротивление силовой цепи;
- падение напряжения в вентилях.
При
=0
импульсы с группы
«В» снимаются и подаются на группу «Н»,
которая готова к инверторному режиму
при
>
.
Так как закон управления группами
реверсивного тиристорного преобразователя
несогласованный
>180˚,
а
угол начального согласования фазовых
характеристик при
=0
больше 90˚
и составляет 95-100˚,
то переход двигателя в режим рекуперативного
торможения будет происходить с зоной
нечувствительности, обусловленной
«раздвижкой» фазовых и регулировочных
характеристик (рис. 6.19,а, б).
Это исключает броски тока якоря при переходе в режим рекуперации.
Уравнение скоростной характеристики привода в рекуперативном непрерывном режиме может быть записано в следующем виде
.
(6.30)
В
режиме гранично – непрерывного тока
значение
и для 3-х фазной мостовой схемы выпрямления
определяется соответственно по уравнениям
(6.31)
где
-
индуктивность силового контура;
- для группы «В»;
- для группы «Н».
Знак
(+) – двигательный режим, (-) –
рекуперативный режим. В режиме идеального
холостого хода (
)
значения скорости определяются по
формулам
при
и
(6.32)
при
.
Здесь также знак (+) – двигательный режим, (-) – рекуперативный режим.
На рис. 6.20 приводятся скоростные (механические) характеристике электропривода, рассчитанные по формулам (6.29), (6.30), (6.31) и (6.32), а на рисунке 6.19,а,б приводятся фазовые и регулировочные характеристики при несогласованном законе управления реверсивным тиристорным преобразователем.
Рис. 6.19. Фазовые (а) и регулировочные (б) характеристики КТЭ – 1000/230
Рис. 6.20. Скоростные характеристики системы ТП – Д
6.3. Статические преобразователи частоты и напряжения в электроприводах переменного тока
Практически единственным рациональным способом управления асинхронными двигателями с короткозамкнутым ротором и синхронных двигателей является изменение частоты и напряжения питающего напряжения. Для этих целей в настоящее время нашли широкое практическое применение статические преобразователи частоты на основе полупроводниковых приборов – тиристоров и силовых транзисторов.
Преобразователи частоты (ПЧ), применяемые в регулируемых ЭП с асинхронными и синхронными двигателями делятся на три типа:
1) с промежуточным звеном постоянного тока (ПЧ, построенные на основе автономных инверторов АИ);
2) с непосредственной связью ( циклоконверторы ) НПЧ;
3) с промежуточным звеном переменного тока повышенной частоты.