Tiristoru sprieguma regulatori

Tiristoru sprieguma regulatori ir ierīces, kas paredzētas elektromotoru ātruma un griezes momenta kontrolei. Ātruma un griezes momenta regulēšana tiek veikta, mainot spriegumu, kas tiek piegādāts motora statoram, un tiek veikts, mainot tiristoru atvēršanas leņķi. Šo motora vadības metodi sauc par fāzes vadību. Šī metode ir parametru (amplitūdas) vadības veids.

Tiristoru sprieguma regulatorus var realizēt gan ar slēgtām, gan atvērtām vadības sistēmām. Atvērtās cilpas regulatori nenodrošina apmierinošu ātruma kontroles veiktspēju. To galvenais mērķis ir regulēt griezes momentu, lai dinamiskos procesos iegūtu vēlamo piedziņas darbības režīmu.

Tiristora sprieguma regulatora vienkāršota shēma

Vienfāzes tiristoru sprieguma regulatora jaudas sekcijā ietilpst divi vadāmi tiristori, kas nodrošina elektriskās strāvas plūsmu uz slodzi divos virzienos pie sinusoidāla ieejas sprieguma.

Slēgtā cikla tiristoru kontrolleri parasti tiek izmantoti ar negatīvu ātruma atgriezenisko saiti, kas ļauj iegūt pietiekami stingras piedziņas mehāniskās īpašības zemu rotācijas ātrumu zonā.

Visefektīvākā tiristoru regulatoru izmantošana ātruma un griezes momenta kontrolei asinhronie rotoru motori.

Tiristoru regulatoru barošanas ķēdes

attēlā. 1, a-e parāda iespējamās shēmas regulatora taisngrieža elementu iekļaušanai vienā fāzē. Visizplatītākā no tām ir diagramma attēlā. 1, a. To var izmantot jebkurai statora tinumu savienojuma shēmai. Pieļaujamā strāva caur slodzi (rms vērtība) šajā ķēdē nepārtrauktas strāvas režīmā ir:

kur Azt ir pieļaujamā vidējā strāvas vērtība caur tiristoru.

Maksimālais tiešā un reversā tiristora spriegums

kur kzap — drošības koeficients, kas izvēlēts, ņemot vērā iespējamos pārslēgšanas pārspriegumus ķēdē; — tīkla līnijas sprieguma faktiskā vērtība.

Rīsi. 1. Tiristoru sprieguma regulatoru jaudas ķēžu shēmas.

att. diagrammā. 1b, nekontrolējamo diožu tilta diagonālē ir iekļauts tikai viens tiristors. Attiecība starp slodzi un tiristora strāvu šai ķēdei ir:

Nekontrolētas diodes tiek izvēlētas strāvai, kas ir uz pusi mazāka nekā tiristoram. Maksimālais tiešais spriegums tiristoram

Tiristora reversais spriegums ir tuvu nullei.

Diagramma attēlā. 1b ir dažas atšķirības no shēmas, kas parādīta attēlā. 1, bet vadības sistēmas izbūvei. att. diagrammā. 1, un katra tiristora vadības impulsiem ir jāatbilst barošanas avota frekvencei. att. diagrammā.1b, vadības impulsu frekvence ir divreiz lielāka.

Diagramma attēlā. 1, c, kas sastāv no diviem tiristoriem un divām diodēm, ja iespējams, tiristoru vadība, slodze, strāva un maksimālais tiešais spriegums ir līdzīgs diagrammai attēlā. 1, a.

Reversais spriegums šajā ķēdē diodes manevrēšanas darbības dēļ ir tuvu nullei.

Diagramma attēlā. 1d attiecībā uz tiristoru strāvu un maksimālo tiešo un reverso spriegumu ir līdzīgs att. 1, a. Diagramma attēlā. 1, d atšķiras no aplūkotajām prasībām vadības sistēmai, lai nodrošinātu nepieciešamo tiristora vadības leņķa variācijas diapazonu.Ja leņķi skaita no nulles fāzes sprieguma, tad shēmām att. 1, a-c, attiecība

kur φ- slodzes fāzes leņķis.

Att. shēmai. 1, d, līdzīga attiecība ir šāda:

Nepieciešamība palielināt leņķa maiņas diapazonu sarežģī tiristoru vadības sistēma… Diagramma attēlā. 1, d var pielietot, ja statora tinumi ir savienoti zvaigznē bez nullvadītāja un trīsstūrī ar līniju vadītājos iekļautajiem taisngriežiem. Šīs shēmas darbības joma attiecas tikai uz neatgriezeniskām, kā arī reversām elektriskajām piedziņām ar reverso kontaktu.

Diagramma attēlā. 4-1, e savās īpašībās ir līdzīga shēmai attēlā. 1, a. Triac strāva šeit ir vienāda ar slodzes strāvu, un vadības impulsu frekvence ir vienāda ar divkāršu barošanas sprieguma frekvenci. Triac ķēdes trūkums ir daudz mazāks nekā parastajiem tiristoriem, pieļaujamās vērtības du / dt un di / dt.

Tiristoru regulatoriem racionālākā shēma ir attēlā. 1, bet ar diviem pretparalēli savienotiem tiristoriem.

Regulatoru jaudas ķēdes tiek realizētas ar pretparalēlajiem tiristoriem visās trīs fāzēs (simetriskā trīsfāzu ķēde), motora divās un vienā fāzē, kā parādīts att. 1, f, g un h attiecīgi.

Regulatoros, ko izmanto celtņu elektriskajās piedziņās, visizplatītākā ir simetriskā komutācijas ķēde, kas parādīta attēlā. 1, e, kam raksturīgi mazākie zudumi no augstākām harmoniskām strāvām. Lielākos zudumus ķēdēs ar četriem un diviem tiristoriem nosaka sprieguma nelīdzsvarotība motora fāzēs.

Tehniskie pamatdati PCT sērijas tiristoru regulatoriem

PCT sērijas tiristoru regulatori ir ierīces, lai mainītu (saskaņā ar noteiktu likumu) spriegumu, kas tiek piegādāts asinhronā motora statoram ar uztītu rotoru. PCT sērijas tiristoru kontrolleri ir izgatavoti pēc simetriskas trīsfāzu komutācijas ķēdes (1. att., e). Norādītās sērijas regulatoru izmantošana celtņu elektriskajās piedziņās ļauj regulēt griešanās frekvenci 10:1 diapazonā un regulēt dzinēja griezes momentu dinamiskos režīmos palaišanas un apturēšanas laikā.

PCT sērijas tiristoru regulatori ir paredzēti nepārtrauktai strāvai 100, 160 un 320 A (maksimālās strāvas attiecīgi 200, 320 un 640 A) un 220 un 380 V maiņstrāvas spriegumam. Regulators sastāv no trim barošanas blokiem, kas samontēti uz kopēja rāmja (atbilstoši pretparalēli savienoto tiristoru fāžu skaitam), strāvas sensora bloka un automatizācijas bloka. Barošanas blokos tiek izmantoti planšetdatoru tiristori ar ekstrudēta alumīnija profila dzesētājiem. Gaisa dzesēšana - dabiski. Automatizācijas bloks ir vienāds visām regulatoru versijām.

Tiristoru regulatori tiek ražoti ar IP00 aizsardzības pakāpi un paredzēti montāžai uz standarta TTZ tipa magnētisko kontrolieru rāmjiem, kas pēc konstrukcijas ir līdzīgi TA un TCA sērijas kontrolleriem. PCT sērijas regulatoru kopējie izmēri un svars ir parādīti tabulā. 1.

1. tabula PCT sērijas sprieguma regulatoru kopējie izmēri un svars

TTZ magnētiskie kontrolleri ir aprīkoti ar virziena kontaktoriem motora apgriešanai, rotora ķēdes kontaktoriem un citiem elektriskās piedziņas releja kontaktu elementiem, kas sazinās kontrolieri ar tiristora regulatoru. Regulatora vadības sistēmas konstrukcijas struktūra ir redzama no elektriskās piedziņas funkcionālās diagrammas, kas parādīta attēlā. 2.

Trīsfāzu simetrisko tiristoru bloku T kontrolē SFU fāzes vadības sistēma. Izmantojot regulatorā esošo regulatoru KK, tiek mainīts BZS apgriezienu iestatījums Caur bloku BZS laika funkcijā tiek vadīts akselerators KU2 rotora ķēdē. Atšķirību starp atskaites signāliem un TG tahoģeneratoru pastiprina pastiprinātāji U1 un UZ.Pastiprinātāja UZ izejai ir pievienota loģiskā releja ierīce, kurai ir divi stabili stāvokļi: viens atbilst tiešā virziena kontaktora ieslēgšanai. KB, otrais - uz priekšējā kontaktora ieslēgšanu atpakaļ virzienā KN.

Vienlaikus ar loģiskās ierīces stāvokļa maiņu signāls sadales iekārtas vadības ķēdē tiek apgriezts. Signāls no atbilstošā pastiprinātāja U2 tiek summēts ar motora statora strāvas aizkavētās atgriezeniskās saites signālu, kas nāk no strāvas ierobežojošā bloka TO un tiek padots uz SFU ieeju.

Loģisko bloku BL ietekmē arī signāls no strāvas sensora DT un strāvas klātbūtnes moduļa NT, kas aizliedz pārslēgt virziena kontaktorus, kamēr tie ir ieslēgti. BL iekārta veic arī ātruma stabilizācijas sistēmas nelineāru korekciju, lai nodrošinātu piedziņas stabilitāti. Regulatorus var izmantot pacelšanas un pārvietošanās mehānismu elektriskajās piedziņās.

PCT sērijas regulatori ir izgatavoti ar strāvas ierobežošanas sistēmu. Strāvas ierobežojuma līmenis tiristoru aizsardzībai no pārslodzes un motora griezes momenta ierobežošanai dinamiskos režīmos vienmērīgi svārstās no 0,65 līdz 1,5 no regulatora nominālās strāvas, strāvas ierobežojuma līmenis aizsardzībai pret pārslodzi - no 0,9 līdz. Regulatora 2.0 nominālā strāva. Plašs aizsardzības iestatījumu klāsts ļauj darbināt tāda paša standarta izmēra regulatoru ar motoriem, kuru jauda atšķiras apmēram 2 reizes.

Rīsi. 2. Elektriskās piedziņas ar PCT tipa tiristoru regulatoru funkcionālā shēma: KK — komandu kontrolleris; TG — tahoģenerators; KN, KB — virziena kontaktori; BZS — ātruma iestatīšanas bloks; BL — loģikas bloks; U1, U2. US — pastiprinātāji; SFU — fāzes kontroles sistēma; DT — strāvas sensors; IT — pašreizējā klātbūtnes vienība; TO — strāvas ierobežošanas vienība; MT — aizsargvienība; KU1, KU2 — paātrinājuma kontaktori; KL — lineārais kontaktors: R — automātiskais slēdzis.

Rīsi. 3. Tiristora sprieguma regulators PCT

Strāvas klātbūtnes sistēmas jutība ir 5-10 A rms fāzē. Regulators nodrošina arī aizsardzību: nulli, no pārslēgšanās pārspriegumiem, no strāvas zuduma vismaz vienā no fāzēm (bloķē IT un MT), no traucējumiem radio uztveršanā.PNB 5M tipa ātrgaitas drošinātāji nodrošina aizsardzību pret īssavienojuma strāvām.