книги / Неуправляемые и управляемые преобразователи
..pdfслучаев эти коэффициенты незначительно отличается от приведенных
предварительных |
значений) |
и руководствуясь |
форыулани |
(1.80), |
xg |
||||||||||||
(1.79) |
,выбирают |
сначала |
тип вентиля, затем |
из (I.8I) |
находят |
||||||||||||
и определяют |
параметр |
А |
из соотношения |
(1.79), для мостовых |
|
||||||||||||
схем надо |
брать |
2 V |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
3. |
Электрический |
расчет трансформатора. Из графиков на |
|
|||||||||||||
рис.1.9 |
(или |
в работах |
/У, 2] ) по рассчитанному параметру/? |
|
|||||||||||||
определяют коэффициенты В , D |
, |
krp |
, а затем по формулам |
|
|||||||||||||
(1.80) |
, (I.3I) |
находят и2 , |
12 |
, |
Ртр ; для мостовых схем |
|
|||||||||||
нужно учитывать и соотношение (1.58): |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
u ^ B U Hd i |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
= |
|
|
|
||||
для мостовых схем |
|
I2 = / T |
|
|
|
• i . x ' t v i j ù |
d |
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
D IHd /т2 |
|
|
|
|
||||||
По найденным |
U2 |
, I2 |
, f>p |
производят |
конструктивный |
раочет |
|
||||||||||
выпрямительного |
трансформатора. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
4. |
Расчет и |
|
выбор |
вентилей. |
По |
рис.1.9 определяют коэффи |
|
|||||||||
циент |
f |
к по найденному |
ранее |
|
В |
из |
(1.39) - коэффициент & |
; |
|||||||||
Затем |
в соответствии с |
(I.3I), |
(1.80) |
и (1.39) находят |
7 . , |
|
|||||||||||
т |
« |
тт |
|
• |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 am |
иобm |
• |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
Iad = I»d /т 2 > |
T a w = FIa d |
• |
üo S w = & U H<f |
|
|
|
||||||||
По 4 ^ |
, |
|
|
|
|
|
проверяют, годитоя ли предварительно |
|
|||||||||
выбранный вентиль. При необходимости выбирают другой вентиль и |
|
||||||||||||||||
снова |
определяют |
|
fl . Если новый параметр |
fl |
отллаетоя |
от преж |
|||||||||||
него, вновь производят веоь раочет.
5. Параллельное и последовательное соединение д п л у п п п я п ^яи- вовых вентилей. Из-за отоутотвия вентилей с подходящими параме трами в выпрямителях нередко вместо одного вентиля применяют группу иэ нескольких вентилей, соединенных последовательно или параллельно.
Последовательное соединение иопользуетоя при отсутствии вен тиля с необходимой величиной допустимого, обратного напряжения
I оп . При этом вместо одного вкдючаетоя последовательно нес колько однотипных вентилей с меньшей величиной и ^ п . Но нужно
иметь в виду, что ns-sa неидентнчнооти обратных ветвей водьт-ам- перных характеристик обратное напряжение монет распределиться между отдельными вентилями настолько неравномерно, что воя груп па окажется пробитой. Для выравнивания обратных напряжений на
УПРАВЛЯЕМЫЕ ВЫПРЯМИТЕЛИ
Г л а в а 2
ft 2.1. Назначение и разновидности управляемых выпрямителей
Для нормальной работы ряда потребителей требуется регули ровать (изменять по определенному закону) выпрямленное напряже ние. Например, пуск мощных установок значительно облегчается при плавном подъеме питающего напряжения; в автоматизированном электроприводе изменение питающего напряжения используется для регулирования скорости двигателя. Для поддержания выпрямленного напряжения неизменным при меняющихся нагрузке и напряжении в сети переменного тока также требуетоя регулирование выпрямлен ного напряжения (называемое стабилизацией). Оно может быть осу ществлено различными способами:
а) изменением выпрямленного напряжения со стороны постоян ного тока при помощи делителей и реостатов;
б) изменением величины переменного напряжения при помощи автотрансформаторов и других аппаратов;
в) изменением параметров вентилей.
Первые два способа не являются специфическими. Б них исполь зуются такие пнеэлевтроыныоп устройства, как делители, реостаты, автотрансформаторы и др. В дальнейшем эти способы не рассматри ваются.
Значительно более гибким является широко распространенный третий способ, известный под названием "сеточного управления*. Для регулирования выпрямленного напряжения по этому способу тре буются управляемые вентили - тиратроны, ртутные вентили о сет кой, тиристоры. Регулирование производится изменением напряжения на сетве тиратрона или ртутного вентиля (отсюда и название - "се точное управление”) или тока в цепи управляющего электрода тири стора. И то в другое приводит к изменению момента зажигания тира трона (ртутного вентиля) или момента включения тиристора. Этот споооб обеспечивает яирокий диапазон регулирования выпрямленного напряжения при высоком н.п.д. и очень малом потреблении мощно-
с ш в цепях управления вентилями; может применяться как в мощных, так в в маломощных выпрямителях. Цо оообенно широкое распростра нение "сеточное управление" получило в последнее время в тири сторных преобразователях.
В дальнейшем под управляемыми выпрямителями будут подразу меваться только выпрямители о оеючным управлением.
§ 2.2. Простейший о д н о п о д у п о р и о д н ы й
управляемый выпрямитель
Схема и ее работа
На рио.2.1 приведены схемы управляемых однополупериодных выпрямителей на тиратроне (рио.2.1,а) и на тиристоре (рио.2.1,^). Это самые простые из всех возможных охем. На практике такие вы прямители применяются очень редко. Приведенная охема позволяет
Рио.2.1
легко уяснить принцип работы управляемого выпрямителя. Кроме того, она является составной частью более сложных управляемых выпрямителей. Поэтому знание происходящих в этой схеме процес сов дает возможность без труда разобраться и в более сложных схемах.
Вторичное напряжение и2 (гармоническое) выпрямительного трансформатора (трансформатор на рис.2.1 не показан) поступает на последовательно включенные управляемый вентиль (тиратрон или
тиристор ) Т |
и нагрузку. На сетку тиратрона по отношениюк ка |
|||||
тоду подаетоя отрицательное напряжение |
Uco |
от отдельного источ |
||||
ника (величина |
Uco |
модсет изменяться), |
а в цепи |
управляющего |
||
электрода тиристра задается постоянный |
ток |
1 уо |
. Схема отлича |
|||
ется от схемы неуправляемого выпрямителя (см.рис.1 .2) только |
||||||
тем, |
что в управляемый выпрямитель включен управляемый вентиль. |
|||||
Итак, |
принципиальной |
особенностью управляемого выпрямителя явля |
||||
ется обязательное применение управляемых вентилей. Для задания определенных потенциалов (токов) на сетках (управляемых электро дов) управляемых вентилей в схемы выпрямителей включаются спе
циальные цепи |
сеточного управления(непример, на рис.2.1 ,а |
это |
||||||
цепь задания потенциала |
Uc o ). Поэтому управляемые выпрямители |
|||||||
всегда сложнее неуправляемых. |
|
работает следующим |
обра |
|||||
Схема с тиратроном |
(см.рис.2.1 ,а ) |
|||||||
зом. В начале положительного полупериода |
u z ( и г> 0) до неко |
|||||||
торого момента |
( |
|
) тиратрон |
т |
остается закрытым и |
ток |
||
в нагрузке не протекает: |
|
|
|
|
|
|
||
Все напряжение |
=°> |
|
* * * |
|
к тиратрону |
|
в |
|
U2 |
в это время приложено |
Т |
||||||
прямой направлении, и он не должен |
открываться, т.е. и2 < Uaia>c |
|||||||
(вот почему необходим управляемый вентиль). |
|
|
||||||
В момент |
ff-oL |
тиратрон зажигается, |
напряжение не |
нем |
|
|||
резво падает до малой величины (до напряжения горения), которой можно пренебречь при значительных величинах U2 , т.е. можно, принять, что пооле зажигания тиратрона напряжение на нем падает до нуля ( и а & о ), а вое напряжение &г о этого момента до наступления отрицательного полупериода приложено к нагрузке:
аС 4, X
пускевая характеристика |
i вкл |
=f ( |
) |
и |
прямая |
7 |
|
|||||
Момент включения ( |
|
|
) определяется точкой |
5 |
пересечения |
|||||||
пусковой характеристики и |
прямой |
I уо . Все процессы |
в |
главной |
||||||||
цепи происходят в точности так же, как в схемо, показанной |
на |
|||||||||||
рис.2.1,а. Однако |
сеточные цепи |
управления тиристоров имеют |
||||||||||
свои особенности, |
которые рассмотрены в дальнейшем. |
|
|
|
||||||||
|
Прерывистое и |
непрерывное регулирование |
|
|
|
|||||||
|
На рис.2.2 показаны положительные лолусинусоиды напряжения |
|||||||||||
и г |
и напряжения нагрузки |
для трехфазиого однотактного упра |
||||||||||
вляемого выпрямителя при |
различных углах зажигания |
об . Угол |
||||||||||
оL |
ъ этой схеме отсчитывается от точек |
а,6, c,d |
|
естест |
||||||||
венного зажигания вентилей (в этих точках в |
неуправляемом выпря |
|||||||||||
мителе происходит смена |
работы вентилей). Если включение вступа |
|||||||||||
ющего |
в работу вентиля, |
например, вентиля (разы |
2 |
в точке |
в |
|||||||
ь
ного и прерывистого регулирования. Зля прерывистого регулиро вания кривая U (для однополупериодного выпрямления) вновь Приведена на рио.2.3,д (начало координат, как и раньше, выбра но в середине положительной полуволны, хотя здесь такой выбор
