Tiristorių įtampos reguliatoriai

Tiristorių įtampos reguliatoriai yra įrenginiai, skirti valdyti elektros variklių greitį ir sukimo momentą. Greičio ir sukimo momento reguliavimas atliekamas keičiant įtampą, tiekiamą į variklio statorių, ir keičiant tiristorių atidarymo kampą. Šis variklio valdymo būdas vadinamas fazės valdymu. Šis metodas yra parametrinio (amplitudės) valdymo tipas.

Tiristorių įtampos reguliatoriai gali būti įgyvendinami tiek su uždaromis, tiek su atviromis valdymo sistemomis. Atviros kilpos reguliatoriai neužtikrina patenkinamo greičio valdymo našumo. Pagrindinis jų tikslas yra reguliuoti sukimo momentą, kad būtų pasiektas norimas pavaros veikimo režimas dinaminiuose procesuose.

Supaprastinta tiristoriaus įtampos reguliatoriaus schema

Vienfazio tiristoriaus įtampos reguliatoriaus galios sekcijoje yra du valdomi tiristoriai, užtikrinantys apkrovos elektros srovės tekėjimą dviem kryptimis esant sinusoidinei įėjimo įtampai.

Uždarojo ciklo tiristorių valdikliai paprastai naudojami su neigiamu greičio grįžtamuoju ryšiu, kuris leidžia turėti pakankamai tvirtas mechanines pavaros charakteristikas mažų sukimosi greičių srityje.

Veiksmingiausias tiristorių reguliatorių panaudojimas greičio ir sukimo momento valdymui asinchroniniai rotoriniai varikliai.

Tiristorių reguliatorių maitinimo grandinės

Fig. 1, a-e parodytos galimos reguliatoriaus lygintuvo elementų įtraukimo į vieną fazę schemos. Dažniausias iš jų yra diagrama pav. 1, a. Jis gali būti naudojamas bet kuriai statoriaus apvijų prijungimo schemai. Leidžiama srovė per apkrovą (vidutinė kvadratinė vertė) šioje grandinėje nuolatinės srovės režimu:

kur Azt yra leistina vidutinė srovės per tiristorių vertė.

Maksimali priekinio ir atbulinio tiristoriaus įtampa

kur kzap — saugos koeficientas, pasirinktas atsižvelgiant į galimus perjungimo viršįtampius grandinėje; — tinklo linijos įtampos efektyvioji vertė.

Ryžiai. 1. Tiristorių įtampos reguliatorių galios grandinių schemos.

Fig. 1b, nekontroliuojamų diodų tiltelio įstrižainėje yra tik vienas tiristorius. Šios grandinės apkrovos ir tiristoriaus srovių santykis yra:

Nekontroliuojami diodai parenkami srovei, kuri yra perpus mažesnė nei tiristoriaus. Didžiausia tiesioginė įtampa į tiristorių

Tiristoriaus atvirkštinė įtampa yra artima nuliui.

Diagrama pav. 1b turi tam tikrų skirtumų nuo schemos, parodytos fig. 1, bet valdymo sistemos sukūrimui. Fig. 1, o kiekvieno tiristoriaus valdymo impulsai turi atitikti maitinimo dažnį. Fig.1b, valdymo impulsų dažnis yra dvigubai didesnis.

Diagrama pav. 1, c, sudarytas iš dviejų tiristorių ir dviejų diodų, jei įmanoma, tiristorių valdymas, apkrova, srovė ir maksimali tiesioginė įtampa yra panaši į diagramą pav. 1, a.

Atvirkštinė įtampa šioje grandinėje dėl diodo manevravimo yra artima nuliui.

Diagrama pav. 1d pagal tiristorių srovę ir maksimalią tiesioginę ir atbulinę įtampą yra panaši į 3 pav. 1, a. Diagrama pav. 1, d skiriasi nuo svarstomų reikalavimų valdymo sistemai užtikrinti reikiamą tiristoriaus valdymo kampo kitimo diapazoną.Jei kampas skaičiuojamas nuo nulinės fazės įtampos, tai grandinėms pav. 1, a-c, santykis

kur φ- apkrovos fazinis kampas.

Dėl grandinės pav. 1, d, panašus santykis yra toks:

Poreikis padidinti kampo keitimo diapazoną apsunkina tiristoriaus valdymo sistema… Diagrama pav. 1, d gali būti taikomas, kai statoriaus apvijos yra sujungtos žvaigždute be nulinio laidininko ir trikampiu su lygintuvais, esančiais į linijos laidininkus. Šios schemos taikymo sritis apsiriboja negrįžtamomis ir reversinėmis elektrinėmis pavaromis su atvirkštiniu kontaktu.

Diagrama pav. 4-1, e savo savybėmis yra panaši į schemą pav. 1, a. Triakcinė srovė čia lygi apkrovos srovei, o valdymo impulsų dažnis lygus dvigubam maitinimo įtampos dažniui. Triako grandinės trūkumas yra daug mažesnis nei įprastų tiristorių, leistinos reikšmės du / dt ir di / dt.

Tiristorių reguliatoriams racionaliausia schema yra pav. 1, bet su dviem antilygiagrečiai sujungtais tiristoriais.

Reguliatorių maitinimo grandinės įgyvendinamos antilygiagrečiais tiristoriais visose trijose fazėse (simetriška trifazė grandinė), dviejose ir vienoje variklio fazėje, kaip parodyta fig. 1, f, g ir h atitinkamai.

Reguliatoriuose, naudojamuose kranų elektrinėse pavarose, labiausiai paplitusi simetriška perjungimo grandinė, parodyta fig. 1, e, kuriai būdingi mažiausi nuostoliai iš didesnių harmoninių srovių. Didesnius nuostolius grandinėse su keturiais ir dviem tiristoriais lemia įtampos disbalansas variklio fazėse.

Pagrindiniai PCT serijos tiristorių reguliatorių techniniai duomenys

PCT serijos tiristorių reguliatoriai yra įtaisai, skirti pakeisti (pagal duotą įstatymą) įtampą, tiekiamą į indukcinio variklio su apvyniotu rotoriumi statorių. PCT serijos tiristorių valdikliai pagaminti pagal simetrišką trifazę perjungimo grandinę (1 pav., e). Nurodytų serijų reguliatorių naudojimas kranų elektrinėse pavarose leidžia reguliuoti sukimosi dažnį 10:1 diapazone ir reguliuoti variklio sukimo momentą dinaminiais režimais paleidžiant ir sustabdant.

PCT serijos tiristorių reguliatoriai skirti nuolatinėms 100, 160 ir 320 A srovėms (atitinkamai 200, 320 ir 640 A maksimalioms srovėms) ir 220 ir 380 V kintamos srovės įtampai. Reguliatorius susideda iš trijų maitinimo blokų, sumontuotų ant bendro rėmo (pagal antilygiagrečiai sujungtų tiristorių fazių skaičių), srovės jutiklio bloko ir automatikos bloko. Maitinimo šaltiniuose naudojami planšetiniai tiristoriai su ekstruzinio aliuminio profilio aušintuvais. Oro vėsinimas – natūralus. Automatikos blokas yra vienodas visoms reguliatorių versijoms.

Tiristoriniai reguliatoriai gaminami su IP00 apsaugos laipsniu ir yra skirti montuoti ant standartinių TTZ tipo magnetinių valdiklių rėmų, kurie savo konstrukcija yra panašūs į TA ir TCA serijų valdiklius. Bendri PCT serijos reguliatorių matmenys ir svoris pateikti lentelėje. 1.

1 lentelė PCT serijos įtampos reguliatorių bendrieji matmenys ir svoris

TTZ magnetiniai valdikliai turi kryptinius varikliui apsukti skirtus kontaktorius, rotoriaus grandinės kontaktorius ir kitus elektros pavaros relės kontaktinius elementus, kurie valdiklį palaiko ryšį su tiristoriaus reguliatoriumi. Reguliatoriaus valdymo sistemos konstrukcijos struktūra matoma iš elektrinės pavaros funkcinės schemos, parodytos fig. 2.

Trifazis simetriškas tiristoriaus blokas T yra valdomas SFU fazių valdymo sistema. Reguliatoriuje esantį valdiklį KK keičiamas BZS greičio nustatymas Per bloką BZS, laiko funkcijoje, valdomas greitintuvas KU2 rotoriaus grandinėje. Atskaitos signalų ir TG tachogeneratoriaus skirtumą sustiprina stiprintuvai U1 ir UZ Prie stiprintuvo UZ išėjimo prijungtas loginės relės įrenginys, kuris turi dvi stabilias būsenas: viena atitinka priekinės krypties kontaktoriaus įjungimą. KB, antrasis - priekinio kontaktoriaus įjungimui atgaline kryptimi KN.

Tuo pačiu metu, kai pasikeičia loginio įrenginio būsena, signalas skirstomojo įrenginio valdymo grandinėje yra atvirkštinis. Signalas iš suderinto stiprintuvo U2 sumuojamas su variklio statoriaus srovės uždelsto grįžtamojo ryšio signalu, kuris gaunamas iš srovės ribojimo bloko TO ir tiekiamas į SFU įvestį.

Loginį bloką BL taip pat veikia signalas iš srovės jutiklio DT ir srovės buvimo modulio NT, kuris draudžia perjungti kryptinius kontaktorius, kai yra įtampa. BL blokas taip pat atlieka netiesinę greičio stabilizavimo sistemos korekciją, kad užtikrintų pavaros stabilumą. Reguliatoriai gali būti naudojami kėlimo ir važiavimo mechanizmų elektrinėse pavarose.

PCT serijos reguliatoriai pagaminti su srovės ribojimo sistema. Srovės ribojimo lygis, skirtas apsaugoti tiristorius nuo perkrovos ir riboti variklio sukimo momentą dinaminiais režimais, sklandžiai svyruoja nuo 0,65 iki 1,5 reguliatoriaus vardinės srovės, srovės apribojimo lygis apsaugai nuo viršsrovių - nuo 0,9 iki. 2.0 vardinė reguliatoriaus srovė. Platus apsaugos nustatymų pasirinkimas leidžia valdyti tokio paties standartinio dydžio reguliatorių su varikliais, kurių galia skiriasi maždaug 2 kartus.

Ryžiai. 2. Elektrinės pavaros su PCT tipo tiristoriaus reguliatoriumi funkcinė schema: KK — komandinis valdiklis; TG — tachogeneratorius; KN, KB — kryptiniai kontaktoriai; BZS — greičio nustatymo blokas; BL — loginis blokas; U1, U2. US — stiprintuvai; SFU — fazių valdymo sistema; DT — srovės jutiklis; IT — esamas buvimo vienetas; TO — srovės ribojimo vienetas; MT — apsauginis blokas; KU1, KU2 — pagreičio kontaktoriai; KL — linijinis kontaktorius: R — grandinės pertraukiklis.

Ryžiai. 3. Tiristoriaus įtampos reguliatorius PCT

Srovės buvimo sistemos jautrumas yra 5-10 A kvadratinė srovė fazėje. Reguliatorius taip pat suteikia apsaugą: nulis, nuo perjungimo viršįtampių, nuo srovės praradimo bent vienoje iš fazių (blokuoja IT ir MT), nuo radijo priėmimo trukdžių.PNB 5M tipo greitaeigiai saugikliai užtikrina apsaugą nuo trumpojo jungimo srovių.