Tiristorių keitiklių trūkumai

Šiuo metu pagrindinis nuolatinės srovės variklių keitiklių tipas yra kietojo kūno tiristorius.

Tiristorių trūkumai yra šie:

1. Vienpusis laidumas, dėl ko reikia padvigubinti įrenginių skaičių.

2. Maža perkrovos srovė, taip pat srovės kilimo greičio ribojimas.

3. Jautrumas viršįtampiui.

Vidutinę ištaisytos įtampos vertę, kai nėra reguliavimo, daugiausia lemia tiristoriaus keitiklio perjungimo grandinė. Konversijos grandinės skirstomos į dvi klases: nulinį terminalą ir tiltą. Vidutinės ir didelės galios įrenginiuose daugiausia naudojamos tilto keitiklių grandinės, daugiausia dėl dviejų priežasčių:

• mažesnė kiekvieno tiristoriaus įtampa,

• nuolatinės srovės, tekančios per transformatoriaus apvijas, komponento nebuvimas.

Keitiklio grandinės taip pat gali skirtis pagal fazių skaičių: nuo vienos mažos galios įrenginiuose iki 12-24 didelės galios keitikliuose.

Visi tiristorių keitiklių variantai kartu su teigiamomis savybėmis, tokiomis kaip maža inercija, besisukančių elementų trūkumas, mažesni (palyginti su elektromechaniniais keitikliais) dydžiai, turi nemažai trūkumų:

1. Sunkus prijungimas prie elektros tinklo: visi tinklo įtampos svyravimai perduodami tiesiai į pavaros sistemą, o variklio ašių apkrovos viršįtampiai nedelsiant perduodami į tinklą ir sukelia srovės šuolių.

2. Mažas galios koeficientas reguliuojant įtampą žemyn.

3. Aukštesnių harmonikų generavimas, elektros tinklo apkrova.

Dėl vienpolio tiristorių ir keitiklio laidumo apskritai, variklio atvirkštinis atsukimas paprasčiausioje grandinėje, esant vienam keitikliui, gali būti atliktas tik perjungiant armatūrą arba sužadinimo ritę, naudojant tinkamus kontaktorius. Natūralu, kad tokiomis sąlygomis elektros mašinos sistemos veikimas bus nepatenkinamas, nes reikia perjungti arba didelės srovės, arba didelės induktyvumo grandinę. Todėl dažniausiai naudojami du keitikliai, kurių kiekvienas skirtas dirbti viena sukimosi kryptimi.

Tiristoriaus pavaros techninius ir ekonominius rodiklius: greičio reguliavimo diapazoną, vieno ar kito stabdymo, atbulinės eigos būdo galimybę, mechaninių charakteristikų tipą ir kitus iš esmės nulemia maitinimo schema.

Visą pagrindinių (galios) grandinių schemų įvairovę galima sumažinti iki keturių pagrindinių variantų:

1. Nuolatinės srovės variklio armatūros tiekimas iš vieno valdomo keitiklio.Ši ir toliau pateiktos diagramos, skirtos supaprastinti brėžinį ir nustatyti esminius skirtumus, pateiktos remiantis prielaida, kad tiekimas tiekiamas iš vienfazio kintamosios srovės tinklo.

Valdoma keitiklio-variklio sistema su vienu tiristoriaus keitikliu armatūros grandinėje, V, N - kontaktoriai sukimui į priekį ir atgal

Šiuo atveju greičio reguliavimas užtikrinamas tik keičiant variklio armatūrai taikomą įtampą; variklio reversas – keičiant inkaro srovės kryptį naudojant kontaktorius. Stabdymas yra elektrodinaminis.

Atbulinės eigos kontaktorių buvimas armatūros grandinėje pabrangina įrengimą, ypač esant didelei variklio galiai, taip pat tinka tik tiems mechanizmams, kuriems nereikia dažnų perjungimų ir sustojimų. Grandinė nesuteikia regeneracinio stabdymo galimybės.

2. Variklio armatūros tiekimas iš dviejų keitiklių, sujungtų kryžmine grandine. Viena sukimosi kryptimi veikia vienas inverteris, kitoje - kita.Priešingai pasiekiama valdant tiristorius ir užtikrinama vieną iš keitiklių perjungiant į inverterio režimą.

Valdoma keitiklio-variklio sistema su dviem keitikliais, sujungtais kryžmine grandine

Grandinei nereikia didelių gabaritų reversinių kontaktorių armatūros grandinėje, ji užtikrina sklandų ir patikimą energijos atkūrimo sustabdymą ir paprastai naudojama dažnam atbuline eigai.

Grandinės trūkumas yra sudėtingumas ir didelė kaina dėl poreikio turėti dvigubą tiristorių rinkinį ir dvigubą galios transformatoriaus antrinių apvijų skaičių.

3. Lygiagretus-priešinis keitiklių sujungimas. Schemos savybės yra panašios į ankstesnę.Privalumas – mažiau galios transformatoriaus antrinių apvijų.

Valdoma inverterio-variklio sistema su lygiagrečia priešinga keitiklių jungtimi

Konverterio-variklio sistema su valdomu keitikliu variklio sužadinimo grandinėje

Prietaisas veikia su pastoviu ir pakankamai dideliu galios koeficientu. Ir atvirkščiai, keisdamas srovės kryptį žadinimo grandinėje, jis sugriežtina pereinamuosius veiksnius. Sistema nelabai tinka mechanizmams, kuriems reikia daug atbulinės eigos ir sustojimų.