Вентильные преобразователи постоянного и переменного тока

Текст

) 49 О 23 Ь Сооз Советских Социалистических Республик(23) ПриоритетОпубликовано 30.10,75, Бюллетень40Дата опубликования описания 22.01.76 1) Ч, Кл Н 02 гп осударственныи комите овета Министров ССС 53) УДК 621,316,72772) Авторы изобретения околовский и Л Лил 71) Заявител Украинский государственный проектный ицститу Тяжпромэлектропроект54) ДАТЧИК НАПРЯЖЕНИЯ ВЕНТИЛЬНОГОПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ ПОСТОЯННОГО ТОКА м с вхолным сопротивлением, причем точкасоединения резистора и конденсатора фигьтра поллочсна и обще точке дноа сброса и ключа перелачи, лругой полюс ключа перслаш подлочец и олцоЙ из ооклало запоминающего конденсатора и входному сопротивлсцшо усилителя, а вторая обклалка конлецсатора фильтра. второй полюс ключа сб 1)оса, вторая облала запоиваОщсго коц. О Лецсатора и нуль усилителя соединены вобщую точку Земля.На фиг. 1 и 2 показана с:сма устройства;ца фиг. 3 — эпоры цапряжсций в характерных точках с:смы датчика.15 Датчик состоит из трех основных блоков:,1 — элементарный интегратор, В — коммутатор, С — запомингцощий элемент.Вхолнос сопротивление 1 присослинсцо колцой из обклалок коцленсатора 2 фильтра, 20 и общсЙ точс иоа 3 сброса и клоа 4передачи коммутатора В. Другой полюс ключа 4 подключен к одной из обкладок запоминающего коцлецсатора 5 и вхолному сопротивлению 6 усилителя 7. Другая обкладка 5 колснсатора 2, другой полюс ключа сброса3, лругая обкладка конденсатора 5 и нуль усилителя 7 соединяются в общую точку Земля.Работает уст30 Сигцал. пост Изобретение относится к области электротехцики, а имсцно к системам регулирования, в которых используются всцтильцыс преобразователи переменного тока в постоянный.В ряде случаев при создании систем авто- регулирования с вентильцыми преобразователями возцикаст необходимость в нримецеции обратной связи по напряжсцшо вентиль- ного преобразователя.Обязательцым элементом лля осуществления обратной связи является датчик выходного напряжения преобразователя постоянного тока.В известных датчиках для качествецного сглаживания пульсаций сигцаса обратной связи используются инерционные фильтры, включаемые в канале обратной связи по напряжению, с большими постоянными времени, что приводит к значительному снижению быстродействия системы регулирования. Обычцо для этих целей применяют пассивцыс фильтры, состоящие, как правило, из различных комбинаций включения конденсаторов и сопротивлений.Цель изобретения — ликвидация пульсаций на выхолс латчика при обеспечении высокого быстродействия.Это достигается тем, что латчик напряжения снабжен ключом сброса, ключом перелачи, запохинающил конденсатором и усилитероиство следующим образом.упающий ца вход датчика, И 023имеет, например, вид, показанный па фпг 3. и. Одновременно для управлсипя клю;им:( Коммутатора подаются две сд)3 иплтьс по 5,)смс- НИ ПОСЛЕДОВЯТСЛЫ 10 СТИ 1 МИ)ЛЬСО 3 (СЪ 1. фц.3, б, В), Первая послсдовяельпосГЬсов (см. фиг. 3, 6) прс;ставляст собоЙ п 13- ляющие импульсы астсмы фазового уприцлеция (СИФУ) всптильпого прсооризовитсл (всех фаз). Сдвиг мсжду Осле,Ои гсл )остями — мипимялыыЙ (ивсп пиицс 3 пом 51- 1 УТЫХ ПМПУЛЬСОБ ) . ДГ 51 ПОС)УЧС)П 51 Ц.(ПУ, ПСО)3 (см. фпГ. 3, О, В) пи сализ;1 Ц:131 ди гчпк 1 можно п)имсиить Р 1 мпу;1 ьсый РПсфо 1)- тор, па первичную обмотку которого )01)п)ь) импульсы СИФУ (всех физ). ) (Г, ): 3)оричпых обмотках импульсного трипсформитора будут гспсрировитьс )0.(0)кп Гс,ьпь., и Отицателыые и.)ульсы с )еб 5(с)ы)рсмеццым сдвигом.Импульсы (см. фиг. 3, о) управляю) кл 0 )ом передачи, а импульсы (см. фпг. 3, в) к,почом сброса (Б Оооих слу(15 х 1(10(и зме)уты ца время соотвстствуОщего п.,цуги 01).Няпряжспие па к 01 депето)с . (01.ь) (иптеГя,1 Входпо 0 сиГпяли И() пс,)ИО;ичсс- КИ, ПРИ 32:5 ЫКЯ ПНЯХ КЛ)оц(1 Р, ПС)СДИ(.Т(.51 112 запомипЯющиЙ 1 Оидспсато 5. После р(изм- капия клн)ча -3 зимыкяетс ключ 3, ц копдс- сатор 2 разряжается до пуля. Зат.:, Про)ссс повтосс. Зп)оь) папря)кспиЙ и КОспс;5- торах 2 и 5 показапы па фиг. 3, г, д. ОГ)(стим, что емкость коцдепсаторя 5 по крайней мере на порядок мспьшс емкости копдс:сатОРЯОыг д Составитель Е. Калинкин Текред М. Семенов Корректор Л. Котова Редактор А. Купрякова Типография, пр Сапунова. 2 Заказ 3335/11 Изд.191 Тираж 282 Подписное 11 НИИПИ Государственного коми;ета Совета Министров СГГР по делам изобретений и открытий Москва. Ж, Раугнская наб., д. 4,5

Смотреть

Электромеханические характеристики

Электромеханические характеристики W = f(Id ) системы ВП — двигатель рассчитываются по формуле :

 .

Так как активное сопротивление сглаживающего реактора неизвестно, то можно воспользоваться приближенным равенством

Чтобы построить электромеханические характеристики, необходимо подставить в формулу (6.6) рассчитанные ранее значения  и , соответствующие каждому режиму тока нагрузки. В результате выражение (6.6) примет вид

в режиме непрерывного тока нагрузки

в режиме граничного тока нагрузки

в режиме прерывистого тока нагрузки

       (6.9)

Подставляя в формулы (6.7) (6.9) нужные значения переменных, получим координаты точек для построения электромеханических характеристик, которые занесем в таблицу 2

Таблица 2 Точки для построения электромеханических характеристик

РАСЧЁТ РЕГУЛИРОВОЧНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ВП ПРИ ХОЛОСТОМ ХОДЕ  (Id = 0) И НОМИНАЛЬНОЙ НАГРУЗКЕ (Id = Idн)

Регулировочные характеристики строятся при изменении угла управления от допри условии, что  Расчет производится при холостом ходе и номинальной нагрузке  Регулировочные характеристики изображены на (рис. 3) и в графической части.

Аналитическое выражение регулировочной характеристики преобразователя при номинальной нагрузке :

Аналитическое выражение регулировочной характеристики преобразователя при холостом ходе:

Для Id = 0

Для Id=Idn

Таблица 2 Полученые значения зависимости выходного напряжения преобразователя при холостом ходе и номинальной нагрузке.

Управляемый вентильный преобразователь

Мощные управляемые вентильные преобразователи являются электроприемниками, вызывающими наиболее серьезные нарушения качества электроэнергии в питающей сети и, в частности, оказывающими значительное влияние на искажение синусоидальной формы кривой питающего напряжения и тока.
 

Внедрение управляемых вентильных преобразователей главным образом на металлургических и других крупных промышленных предприятиях приводит к значительным искажениям кривых токов и напряжений в заводских системах электроснабжения. В результате значительно повышаются активные потери в электродвигателях и трансформаторах, происходит ускоренное старение изоляции кабелей, электрических машин и трансформаторов, снижаются качество и надежность работы систем автоматики, телемеханики и связи. В большинстве случаев оказывается невозможным эффективное использование КУ.
 

Наличие управляемого вентильного преобразователя в замкнутой структуре системы регулирования электропривода ( как в системах питания якорных цепей, так и в системах питания обмотки возбуждения) приводит к необходимости учета специфических особенностей его динамики, рассмотренных в гл.
 

У и т-фазный управляемый вентильный преобразователь, который в свою очередь состоит из силового трансформатора Тр, тиристоров Т, и системы импульсно-фазового управления СИФУ.
 

Правильно представить значение управляемых вентильных преобразователей тока в современном народном хозяйстве можно, рассмотрев сначала некоторые общие вопросы управления.
 

У и m — фазный управляемый вентильный преобразователь, который в свою очередь состоит из силового трансформатора Тр, тиристоров Тг и системы импульсно-фазового управления СИФУ.
 

В § 7.1 установлено, что управляемые вентильные преобразователи известных нам типов обладают весьма низкими значениями коэффициента мощности, особенно при глубоком регулировании выходного напряжения.
 

В современном производстве в большинстве случаев применяются управляемые вентильные преобразователи. Наибольшее применение находят тиристорные установки, коммутируемые по трехфазной мостовой схеме. В эксплуатации находится также значительное число управляемых ртутно-преобразова-тельных агрегатов, коммутируемых по схеме с уравнительным реактором или, реже, трехфазной мостовой схеме.
 

Блок-схема регулятора скорости двигателя, питающегося от управляемого вентильного преобразователя, представлена на рис. 9 — 10 а. Такие системы находят широкое применение в автоматизированном электроприводе промышленных механизмов. В сравнительно редких случаях требуется работа системы в обоих режимах одновременно, тогда задача синтеза системы усложняется, так как настройка регулятора для работы в указанных режимах оказывается различной, что будет ясно из дальнейшего изложения.
 

Регулирование напряжения на выводах вентильных преобразователей осуществляется управляемым вентильным преобразователем ( см. § 3.2.1) или изменением переменного напряжения в случае неуправляемого преобразователя. В последнем случае для регулирования напряжения используются автотрансформаторы и трансформаторы с переменным коэффициентом трансформации, а также магнитные усилители.
 

Питание прокатных двигателей реверсивных станов осуществляется от генераторов или от управляемых вентильных преобразователей. В случае системы Г — Д реверс прокатных двигателей производится изменением полярности напряжения генератора с помощью реверсивного тиристорного возбудителя генератора. При вентильном приводе для питания якоря двигателя может применяться как нереверсивный, так и реверсивный вентильный преобразователь. В первом случае реверс двигателя достигается изменением направления тока возбуждения двигателя с помощью реверсивного тиристорного возбудителя двигателя. Во втором случае реверс двигателя достигается изменением полярности напряжения на якоре двигателя.