Данюшевская Е. Ю.
Тиристорные реверсивные электроприводы постоянного тока
БИБЛИОТЕКА ПО АВТОМАТИКЕ
Выпуск 382
ЭНЕРГИЯ
МОСКВА
1970
Редакционная коллегия: И. В. Антик, Г. Т. Артамонов, А. И. Бертинов, А. А. Воронов, Л. М. Закс, В. С. Малов, В. Э. Низе, О. В. Слежановский, Б. С. Сотсков, Ф. Е. Темников, М. Г. Чиликин, А. С. Шаталов
Данюшевская Е. Ю. Тиристорные реверсивные электроприводы постоянного тока. Москва, «Энергия», 1970. Библиотека по автоматике, выпуск 382.
В книге рассматриваются вопросы построения быстродействующих электроприводов постоянного тока с тиристорными преобразователи частоты, питающими якорь двигателя. Анализируются силовые схемы и способы управления реверсивными преобразователями, структурные схемы быстродействующих систем регулирования скорости двигателей и логических устройств управления, а также полупроводниковые системы управления тиристорами.
Книга предназначена для инженерно-технических работников, специализирующихся в области регулируемого электропривода.
Редактор О. Г. Булатов
Технический редактор Г. С. Юдаевсь
Корректор Л. К. Улегова
Издательство Энергия
Содержание книги
Тиристорные реверсивные электроприводы постоянного тока
Предисловие
Глава первая. Реверсивные тиристорные преобразователи
1. Особенности работы и схемы реверсивных преобразователей
2. Статические и динамические характеристики реверсивных преобразователей при согласованном и раздельном управлении
3. Логические схемы запирания неработающей группы вентилей
4. Установка и ограничение угла опережения отпирания прираздельном управлении
Глава вторая. Принципы построения быстродействующих систем управления электроприводами
5. Системы регулирования скорости вращения с обратной связью по скорости и токовой отсечкой
6. Многоконтурные системы регулирования скорости с применением решающих усилителей
7. Реверсивные системы регулирования скорости
Глава третья. Особенности проектирования тиристорных преобразователей для быстродействующих систем
8. Выбор силовой схемы и величины индуктивности сглаживающего дросселя
9. Ограничение скорости нарастания анодного тока в тиристоре
Глава четвертая. Импульсно-фазовое управление тиристорами
10. Требования к системам управления тиристорами
11. Формирователи отпирающих импульсов
12. Фазосдвигающие устройства
13. Система управления тиристорами для реверсивного преобразователя
Литература
Предисловие
В ряде отраслей промышленности в последние годы все большее применение находит регулируемый электропривод постоянного тока с тиристорными преобразователями.
Это объясняется многими положительными сторонами этого типа электропривода, в частности: высоким быстродействием, позволяющим значительно повысить производительность рабочих механизмов; большой глубиной регулярования ходов вращения приводного двигателя при хорошем качестве регулирования; наилучшими, по сравнению с другими статическими преобразователями энергетическими показателями благодаря малым падениям напряжения в вентилях и отсутствием системы собственных нужд; мгновенной готовностью к работе, широким диапазоном рабочих температур и длительным сроком службы; малыми вешгабаритными показателями.
К настоящему времени разработаны различные схемы таристорных преобразователей и системы регулируемого электропривода на их основе. Эти работы ведутся в ряде институтов: ВЭИ им. В. И. Ленина, ВНИИЭлектроалпарат, СибНИЭТИ, ВНИИЭлектропривод, ЧЭТНИИ, институте Тяжлромэлектропроект, ЭНИМС и др. [Л. 1—6].
В результате этих работ наметились общие принципиальные основы построения схем преобразователей. Наиболее благоприятной для тиристорных преобразователей признана трехфазная мостовая схема. Разработаны схемы последовательного и параллельного соединения тиристоров и схемы параллельного соединения трехфазных мостов для получения преобразователей мощностью в десятки и сотни квт схемы защиты тиристоров от коммутационных перенапряжений и перенапряжений в питающей сети (лавинные диоды и др.); способы ограничения скорости нарастания анодного тока (повышение Uk анодного трансформатора, включение дросселей задержки); разработаны рекомендации по выбору нагрузок вентилей с учетом возможных перегрузок, выбору запасов по обратному напряжению, прикладываемому к вентилю, обеспечивающие надежную работу вентилей в различных режимах.
Накопленные знания и опыт позволяют в настоящее время проектировать тиристорный электропривод малой и средней мощности (до нескольких сотен киловатт), а также создавать уникальные установки тиристорного электропривода большой мощности (до нескольких тысяч киловатт).
Одной из наиболее насущных проблем является создание быстродействующих систем управления электроприводом, которые были бы унифицированы и технологичны. Это облегчило бы разработку разнообразных систем электропривода для различных областей промышленности. Тиристорные преобразователи открывают в этом отношении широкие возможности.
Настоящая книга освещает результаты сравнительных исследований различных схем реверсивных преобразователей и способов управления ими, а также структурных схем быстродействующих систем регулирования скорости вращения двигателей постоянного тока, результаты исследований работы тиристорных преобразователей в сочетании с двигателями постоянного тока малой и средней мощности. При рассмотрении этих вопросов преимущественное внимание обращено на раздельное управление реверсивным тиристорным преобразователем, нагруженным двигателем (постоянного тока. Исследования были направлены на выявление путей достижения предельного быстродействия системы «тиристорный преобразователь — двигатель постоянного тока» и построения систем быстродействующих регулируемых электроприводов. При этом особое внимание уделено сочетанию высокого качества регулирования с возможностью массовой практической реализации систем тиристорного электропривода на основе унификации узлов.
Автор выражает глубокую признательность канд. техн. наук Б. М. Гуткину за большую помощь, оказанную при выполнении данной работы.
Автор
ГЛАВА ПЕРВАЯ. РЕВЕРСИВНЫЕ ТИРИСТОРНЫЕ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ
1. Особенности работы и схемы реверсивных преобразователей
Реверсивные преобразователи из-за униполярной проводимости вентилей содержат две группы вентилей. При согласованном управлении это приводит к возникновению в них контура, ото которому протекает уравнительный ток, обусловленный неравенством мгновенных значений налряжений обеих групп преобразователей.
Особенности работы реверсивных преобразователей связаны с наличием статического и динамического уравнительных токов и необходимостью принимать специальные меры для его ограничения.
По способам ограничения статического уравнительного тока можно выделить три типа схем реверсивных преобразователей:
1) схемы с ограничительными дросселями в контурах уравнительного тока;
2) схемы с регуляторами уравнительного тока;
3) схемы с запиранием неработающей группы вентилей.
До последнего времени ограничение уравнительного тока в реверсивных преобразователях осуществлялось главным образом при помощи токоог,ранич1ивающих дросселей Др\—Др4, включаемых в контуры уравнительного тока. Исследование характера и величины уравнительного тока в различных силовых схемах достаточно подробно освещено в литературе [Л. 7—9]. Е. Л. Эттингером и М. И. Ивановой [Л. 7 и 8] разработана методика расчета индуктивности дросселей, ограничивающих статический уравнительный ток, в зависимости от силовой схемы преобразователя и максимально допустимой величины уравнительного тока.
Включение дросселей значительно увеличивает габариты и вес всего преобразователя, так как при работе преобразователей на двигатель постоянного тока индуктивность этих дросселей Ly во много раз превышает величину дополнительной индуктивности в цепи нагрузки, необходимой для сглаживания пульсаций тока якоря. Если величина Ly рассчитана так, чтобы ограничить уравнительный ток до 10% номинального выпрямленного тока, а величина LK рассчитана на основании условия исключения режима прерывистого тока при выпрямленном токе, большем 10%, то в наиболее распространенной трехфазной мостовой встречно-параллельной схеме силовой цепи преобразователя индуктивность Ly, которая включается в каждый контур уравнительного тока, в 7—8 раз больше.
Чтобы оценить влияние уравнительных дросселей на габариты и вес установки, рассмотрим два реверсивных тиристорных преобразователя мощностью 100 и 10 кВт, предназначенных для питания двигателей постоянного тока.
Скачать книгу "Тиристорные реверсивные электроприводы постоянного тока". Москва, издательство "Энергия", 1970
|
