Схемы силовых цепей системы «РВ-ДПТ»

Максимальное быстродействие реверсивного электропривода достигается при использовании реверсивного выпрямителя, обеспечивающего возможность прохождения тока в якоре в обоих направлениях при одном и том же направлении вращения двигателя.

Реверсивный выпрямитель образуется соединением по соответствующей схеме двух нереверсивных, называемых комплектами тиристоров. Комплекты в большинстве применений включаются по перекрестным или встречно-параллельным схемам, питаются от общей сети (или трансформатора) и имеют общие элементы системы управления тиристорами (СУТ).

В перекрестных схемах для питания обязательно используется трансформатор, причем каждый из комплектов тиристоров получает питание от изолированных друг от друга групп вторичных обмоток трансформатора (Рис. 30).

Во встречно-параллельных схемах оба комплекта тиристоров могут получать питание от одной группы вторичных обмоток трансформатора, либо от сети через коммутационные реакторы (Рис. 31).

Рис. 2. 31 Встречно-параллельные схемы реверсивного электропривода

с трехфазными тиристорными преобразователями

Для управления комплектами тиристоров применяют два принципа: совместное и раздельное управление.

Совместное управление комплектами тиристоров реверсивного

Выпрямителя

Функциональная схема электропривода с трехфазным нулевым реверсивным выпрямителем с совместным управлением приведена на рис. 32.

Рис. 2.32 Функциональная схема электропривода с

реверсивным выпрямителемс совместным управлением

При совместном управлении комплектами тиристоров открывающие импульсы подаются на оба комплекта (VS1…VS3 и VS4…VS6) в соответствии с их алгоритмом работы. При этом в зависимости от направления вращения двигателя один комплект работает в выпрямительном режиме, а другой – в инверторном. Ток якоря машины работающего в двигательном режиме проходит по комплекту, работающему в выпрямительном режиме. Если машина работает в генераторном (тормозном) режиме, то ток якоря проходит по комплекту, работающему в инверторном режиме. Система управления тиристорами выпрямителя содержит две СИФУ (СИФУ1 и СИФУ2) и аналоговый инвертор А1. Аналоговый инвертор А1 необходим для изменения полярности напряжения управления для СМФУ2 с целью формирования открывающих импульсов для одного из комплектов в зоне выпрямительного режима (α < 90°), а для второго – в зоне инверторного режима работы (α > 90°). Знак напряжения управления U_у определяет режим работы каждого из комплектов тиристоров.

Так как открывающие импульсы подаются на оба комплекта, то в схеме через два открытых тиристора (например, VS2 и VS6) образуется замкнутый контур двух фаз вторичной обмотки трансформатора TV1. В этом контуре действует сумма ЭДС двух фаз вторичной обмотки, которая носит название уравнительной ЭДС:

e_ур =e₁ + e₂,

где e₁, e₂ – мгновенные значения ЭДС комплектов VS1…VS3 и VS4…VS6 соответственно.

Уравнительная ЭДС e_ур создает уравнительный ток i_ур. По отношению к уравнительному току трансформатор находится в режиме короткого замыкания, и для его ограничения в силовую цепь включаются уравнительные реакторы L1 и L2. В качестве примера, показывающего наличие уравнительного тока, на рис. 33 представлены ЭДС e₁ и e₂, ЭДС уравнительного реактора e_ур и уравнительный ток i_ур.

Рис. 2.33 Временные диаграммы при совместном управлении

Помимо включения уравнительных реакторов ограничение уравнительного тока достигается путем согласованного управления комплектами, при котором постоянная составляющая уравнительной ЭДС E_ур равна нулю, т.е.

(2.24)

где E₁, E₂ – постоянные составляющие ЭДС e₁ и e₂ соответственно,

E₀ – постоянная составляющая выпрямленной ЭДС при α = 0,

α₁, α₂ – углы открывания комплектов VS1…VS3 и VS4…VS6.

Условие (2.24) выполняется, если α₁ + α₂ = π. Оно представляет собой условие согласованного управления комплектами тиристоров.

Совместное управление обладает следующими преимуществами:

- уравнительные токи обеспечивают проводящее состояние обоих комплектов независимо от силы тока нагрузки двигателя и, как следствие, линейность внешних характеристик выпрямителя и механических характеристик электропривода,

- высоким быстродействием благодаря постоянной готовности к реверсу тока, которая не связана с какими-либо переключениями в схеме.

Однако при совместном управлении необходима установка уравнительных реакторов, что увеличивает массу, габариты и стоимость электропривода. Прохождение уравнительного тока увеличивает нагрузку элементов силовой цепи и снижает КПД выпрямителя.