Главная  Журналы 

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 [ 10 ] 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100

которое получено путем интегрирования уравнения (1.48) с учетом того, что в конце коммутации ток через тиристор равен току нагрузки /,/, а TCKvniee время <оп равно углу коммутации у [5].

Таким образом, получили необходимые выражения для определения коммутационных искажений в любой точке схемы электроснабжения с учетом режима работы преобразователя. Общий вид коммутационных искажений линейных напряжений на входе трехфазного мостового преобразователя показан на рис. 1.12,6, Очевидно, что при работе нескольких ТП картина искажений будет другой, однако пользуясь методом наложений, можно и в этом с;1учае определить исходные данные для проектирования фильтру-юидих устройств цепей синхронизации, а зная их параметры, определить оптимальную точку в схеме электроснабжения для подключения цепи синхронизации. В заключение, используя рис. 1.11,6 и 1.12, а, находим выражения для среднего значения напряжения на нагрузке. Из рис. 1.11,6 можно написать:

«к(0 + «ЛО-«а(0 = 0.

(1.52)

где Ык(0, «а (О - мгновенные напряжения катодной и анодной групп; u,i{t)-мгновенное значение напряжения на нагрузке.

Интегрируя (1.52) для вступающего в работу тиристора, а также учитывая, что средние значения напряжения анодной и катодной групп равны и:!-за их v-имметрии, можно записать:

Подставляя в 1.53), получаем:

(1.53)

1.53) уравнения (1.44), (1.45) и интегрируя

- sm

cos a -- cos (a + V)

(1.54)

При отсутствии коммутации это соотношение приобретает вид известного выражения для .ЭДС ТП, работающего в режиме непрерывного тока:

mUm j 55

. 2я

sm---cos а-

Подставляя в (1.54) выражение для тока (1.51), получаем выражение для внешней характеристики:

. 2я

- sm--cos а -

(1.56)

Так как при расчете систем электропривода необходимо определять передаточные коэффициенты звеньев, а входом СИФУ яв--1яется некоторое напряжение Ыу, го, подставляя в (L55) уравнения (1.22) и (1.23) лля первого канала, т. е. при п,= 1, и прене-



брегая чувствительностью нуль-органов СИФУ (единицы милливольт), получаем для косинусоидального напряжения СИФУ выражение для регулировочной характеристики:

Ed = frfo COS arccos-7,- = Ем

(1.57)

Edo = - Un sm-

It m

И для линейного опорного напряжения:

£rf = £docos-г-

(1.58)

В рассматриваемом выпрямительном режиме при работе ТП на противо-ЭДС и малых углах включения в момент подачи управляющих импульсов, например, в точке / (рис. 1.14) мгновенное значение линейного (фазного для нулевых схем) напряжения меньще на определенном участке ЭДС двигателя.

Очевидно, что запуск тиристоров возможен только в момент времени, в который напряжение сети и ЭДС двигателя равны, т. е. в точке 2.

Приращение угла включения должно быть перекрыто за счет увеличения длительности управляющего импульса. Приравнивая ЭДС двигателя (примерно равную ЭДС ТП) к линейному (фазному для нулевых схем) напряжению, отсчитанному от момента подачи управляющего импульса, получаем

" cosa = sino)o-f a-f-у-- j , (1.59)

1.26) длительности управ-

откуда приращение рассчитанной из ляющего импульса определяется как

©оАТи == arcsin

L 2л

-cos а

а

- при m

о)оАт„> 0.(1.60)


Рис. 1.14. К расчету длительности отпирающего импульса

Например, для трехфазной мостовой схемы а)оАти=13° при а=0.

Обычно для мостовых якорных ТП принимают длительность управляющего импульса равной 10-12°.

При этом учитывают, что среднее значение Э/Ш двигателя на холостом ходу несколько ниже среднего значения ЭДС ТП, а минимальный угол включения для нереверсивного ТП принимается равным 12-15°. Это вызвано тем, что при применении косинусоидального опорного напряжения в системе фа-



зосмещения при углах включения от О до 12° имеются затруднения в фиксации момента сравнения опорного и управляющего напряжений на нуль-органе [см. (1.21)].

При использовании линейного опорного напряжения этих вопросов не возникает, однако при малых углах включения, как следует из (1.58), коэффициент передачи ТП AUa/AUy резко уменьщается, что затрудняет построение систем управления.

Таким образом, из рассмотрения отдельных электромагнитных процессов ТП были определены требования к длительности управляющего импульса, а также установлено, что коммутационные процессы в ТП требуют подключения устройств синхронизации на более высоком уровне схемы электроснабжения или применения специальных фильтров в цепях синхронизации.

1.5. СИНХРОНИЗАЦИЯ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ С СЕТЬЮ

Для уменьщения влияния коммутационных процессов в ТП иа питающую сеть обмотки преобразовательных трансформаторов соединяют в различные группы. Согласно ГОСТ 11677-75 и ГОСТ 16772-73 принимаются следующие группы соединений преобразовательных трансформаторов: У/У-0; У/Д-11; Д/У-И; Д/Д-0; Д/ДУ-О-11; У/ДУ-1-0. Соединение в различные группы приводит к тому, что при работе нескольких ТП на одном объекте (см. рис. 1.13) коммутационные процессы смещены во времени, тем самым достигается некоторое улучшение гармонического состава напряжения и тока в питающих сетях.

Наличие коммутационных провалов напряжения (см. рис. 1.12,6) и гармонических составляющих в питающих сетях, изменение напряжения сети из-за толчков реактивной мощности в динамических режимах электроприводов является одной из самых острых проблем массового применения преобразовательных установок. Указанные явления влияют и на СИФУ, связанные с питающей сетью по каналам синхронизации и питания.

Системы импульсно-фазового управления по способу синхронизации делятся на два основных класса - синхронные СФУ и асинхронные СИФУ. Рассмотрим наиболее распростраиеиные и наиболее широко применяющиеся синхронные СИФУ, которые по своему принципу действия предполагают наличие устройств синхронизации (см. рис. 1.8).

Синхронизация с питающей сетью заключается в том, что управляющие импульсы для каждого тиристора преобразователя генерируются в диапазоне, жестко связанном с периодичностью повторения анодного напряжения. Обычно начало разрешенного диапазона формирования управляющих импульсов отсчитывают от момента появления положительного напряжения на аноде тиристора по отношению к его катоду {момент естественного отпирания или коммутации) (см. рис. 1.12,6). Отсюда становится естественным стремление использовать для синхронизации переменное напряжение той же частоты, что и анодное. Анодное напря-





0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 [ 10 ] 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100