Раздельное управление комплектами тиристоров реверсивного выпрямителя

В реверсивном выпрямителе с раздельным управлением при работе одного комплекта тиристоров в выпрямительном и инверторном режиме другой комплект полностью выведен из работы (сняты открывающие импульсы).

Вследствие этого отсутствует контур прохождения уравнительного тока, что исключает необходимость в уравнительных реакторах. Реверсивные выпрямители с раздельным управлением изготавливаются с двухкомплектной и однокомплектной СИФУ. Последние получили преимущественное распространение.

Структурная схема электропривода с реверсивным выпрямителем с раздельным управлением (РВРУ) с однокомплектной СИФУ приведена на рис.36. Работу РВРУ обеспечивают дополнительные элементы системы управления тиристорами: датчик проводимости вентилей (ДПВ), логическое переключающее устройство (ЛПУ), переключатель характеристики (ПХ).

ДПВ предназначен для определения состояния (открыт или закрыт) тиристоров выпрямителя и формирования сигнала об их запирании, что равносильно отсутствию тока в комплектах.

ЛПУ выполняет следующие функции:

- выбирает нужный комплект тиристоров «Вперед» или «Назад» (КТ «В» или КТ «Н») в зависимости от требуемого направления тока двигателя, задаваемого сигналом U_{з т};

- запрещает появление открывающих импульсов одновременно в обоих комплектах тиристоров посредством ключей «Вперед» («В») и «Назад» («Н»);

- запрещает подачу открывающих импульсов на вступающий в работу комплект до тех пор, пока в ранее работавшем комплекте проходит ток;

- формирует временную паузу между моментом закрывания всех тиристоров ранее работавшего комплекта и моментом подачи открывающих импульсов на вступающий в работу комплект.

Переключатель характеристики служит для согласования однополярной характеристики управления СИФУ α = f(u_у) с реверсивным сигналом u_у.

Раздельное управление обладает следующими преимуществами:

- отсутствуют уравнительные реакторы, что значительно снижает габариты, массу и стоимость реверсивного выпрямителя;

- отсутствует уравнительный ток, что уменьшает потери мощности в выпрямителе и повышает его КПД.

Недостатками раздельного уравнения являются:

- наличие режима прерывистого тока, что требует линеаризации характеристик управления выпрямителя;

- более сложная система управления из-за наличия ЛПУ и ДПТ;

- наличие бестоковой паузы при переключении комплектов тиристоров.

Торможение двигателя в системе электропривода «РВ-ДПТ» с раздельным управлением

В начальный момент времени двигатель работает , например, с положительной скоростью ω_ср1 и током I_я1 в I квадранте. Комплект КТ «В» в режиме выпрямителя. При уменьшении сигнала управления u_у угол α увеличивается на ЛПУ поступает сигнал U_{з т}, что приводит к уменьшению ЭДС E₁ и спаданию тока до нуля. Тиристоры комплекта КТ «В» закрываются, что фиксируется ДПВ. При этом сигнал о закрывании тиристоров поступает на ЛПУ, который размыкает ключ «В» и прекращает подачу открывающих импульсов на комплект КТ «В». ЛПУ начинает отсчет выдержки времени и подает сигнал на ПХ, который изменяет полярность сигнала u_у на противоположную. Это необходимо для формирования открывающих импульсов на вступающий в работу комплект КТ «Н» в зоне инверторного режима работы. После истечения выдержки времени ЛПУ замыкает ключ «Н» и открывающие импульсы начинают подаваться на КТ «Н». Двигатель переходит в генераторный режим, обеспечивая рекуперативное торможение с возвратом энергии в сеть через комплект КТ «Н».

Устройство и принцип действия датчика проводимости

Вентилей

Функциональная схема ДПВ приведена на рис. 37.

ДПВ данного вида может применяться в однофазном или трехфазном мостовом реверсивном выпрямителях. ДПВ состоит из балластных сопротивлений, R1…R3, измерительного диодного моста VD1…VD6, диодов VD7, VD8, оптопары VT1. Баластные сопротивления необходимы для уменьшения тока диодов VD1…VD8. Если в комплекте тиристоров КТ «В» включена пара тиристоров, то в ДПВ ток будет протекать следующим образом: шина « + » - R1 - VD1..-VD6 - VD7 - узел а – б – шина - « - ». При этом диод VD8 закрыт и током не обтекается. Если открыта пара тиристоров в КТ «Н», то открыт VD8, а VD7 закрыт, и ток протекает от узла б к узлу а. Так как при открытии пары тиристоров в любом комплекте силовой схемы открыт лишь один из диодов VD7 или VD8, то светодиод оптопары VT1 будет закрыт, фототранзистор также закрыт. Напряжение на выходе ДПВ равно напряжению питания (U_дпв = U_пит), что может быть принято за логическую «1».

Если в силовой схеме все тиристоры закрыты, то ток не может протекать от узла а к узлу б. Ток будет протекать от сети через два балластных резистора , два диода моста, диоды VD7, VD8. Создаваемое данным током падение напряжения на двух последовательных диодах VD7, VD8 обеспечит открывание диода оптопары и открывание транзистора оптопары. Выходное напряжение ДПВ станет равным падению напряжения на транзисторе , что может быть принято за логический «0».

Таким образом логическая 1 соответствует открытому состоянию тиристоров в силовой цепи, а логический 0 – закрытому.