Файл: Основы автоматизированного электропривода учеб. пособие.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 10.04.2024

Просмотров: 264

Скачиваний: 2

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

якоря с плюсом на верхней обкладке. Прн открывании основного тирпстора 7\ подается напряжение на двига­ тель и одновременно через открытый Тх происходит пере­ заряд конденсатора по цепи, включающей колебательный коммутирующий контур с отсекающим диодом Д к. В ре­ зультате Ск перезаряжаетсяс минусом на верхней обкладке.

 

 

Прн

последующем

открыва­

 

гЛ 1

нии Т%благодаря отрицатель­

i r t

ному напряжении) Ск за­

кроется Г]. В дальнейшем

 

L-Wj,-- 1 A A

цикл

будет повторяться.

 

- 0-

Из

анализа приведенных

схем

можно

сделать

вывод

+j&

 

о том,

 

что

 

рассмотренные

 

ключи

обладают свойством

 

 

односторонней проводимости,

 

 

и в принципиальных схемах

 

 

их следует изображать так,

 

 

как

это

показано

па

рмс.

 

 

5-63, в.

Кроме того,

процесс

 

 

коммутации

ключа

происхо­

 

 

дит не мгновенно, что сказы­

 

 

вается

на

характеристиках

 

 

реальных систем ИРЫ—Д.

 

 

Последнее

особенно

важно

 

 

для

составного тиристорного

Рис.

5-G3. Схемы системы

ключа.

 

 

импульсного

ре­

 

ПРИ—Д.

Система

а — с

транзисторным ключом;

гулирования напряжения от­

б — с составным тиристорным клю­

личается

простотой

реализа­

чом; в — с эквивалентным вентиль­

 

ным ключом.

ции, надежностью работы.

 

 

Вместе

с

тем

ей присущи п

некоторые недостатки. Одним из существенных недостат­ ков является пульсация тока якоря, приводящая к до­ полнительному нагреву двигателя. Из (5-80) и (5-81) можно найти двойную амплитуду пульсаций тока якоря'

-L/TЯ _

^о/^ t - TJTп

A-f — ДаксДиш — (Д Д) '

Тк/Тп

1 —е

Переходя в этом выражении к разложению в ряд экспоненциальных функций и учитывая (5-78) и (5-79), находим:

7 ( 1 - ? ) ф .. т 7 И - Т )

(5-86)

Л/ = /„ з-----------

-L

к — к -----------

 

 

7V.C

 

300


Из приведенного выражения видно, что амплитуда пульсаций зависит от у и не зависит от загрузки двига­

теля. Она

будет наибольшей при

у = 1/2 — Д/макс =

= / к аМГп/к

и снижается с ростом

Тп и /„. Пульсации

тока полностью отсутствуют только

в режимах, соответ­

ствующих у = О и у — 1, т. е. когда по-существу нет импульсного режима.

Для наиболее простой оценки действующего значения тока можно представить его состоящим из постоянной составляющей, равной среднему значению тока, и сину­ соидальной с частотой (ок= 2 л /к п амплитудой, равной поло­ вине двойной амплитуды, т. е.

in = ^сР + In. з

sin “ к*.

Тогда действующее значение тока равно:

Г *

ъ + ъ - Щ р -

о

 

Полученное выражение еще раз подтверждает сделан­ ный ранее вывод о целесообразности' увеличения /,:, так как в этом случае улучшается использование двигателя и снижаются дополнительные потери мощности за счет уменьшения пульсаций тока якоря.

Другим недостатком рассмотренной схемы рис. 5-59 является невозможность осуществления тормозного ре­ жима, еслп не считать режима динамического торможения при у = 0 и сложность реверсирования привода. Данный недостаток относительно просто устраняется путем ис­ пользования в схеме дополнительных ключей.

На рис. 5-64, а показала схема нереверсивного электропривода с ИРН, в которой возможен режим рекуперативного торможения. Схема содержит два управ­

ляемых ключа К х и К2,

которые работают в противофазе,

т. е.

когда К1 включен,

К2 отключен, и наоборот, когда

К2

включен, К у отключен. Для иллюстрации работы

схемы на рис. 5-64, б—г показаны диаграммы изменения тока якоря соответственно прп работе в двигательном режиме, когда / ср > 0 , в режиме, близком к холостому

ходу при /

ср и 0,

и в режиме рекуперативного торможе­

ния, когда

/ ср <

0. Интервалу /г соответствует включен­

ное состояние

К1 и отключенное К2; на интервале t2

включен К2, а

К1

отключен.

301


Работа схемы при двигательном режиме в принципе ничем не отличается от работы схемы па рис. 5-59. На интервале времени якорь двигателя подключей к сети, в связи с чем его ток растет; на интервале /2 цепь якоря замкнута через диод Д2, и под действием э. д. с. самоиндукции

вней продолжает проходить ток

впрежнем направлении в соот­

 

 

 

ветствии

с диаграммой па рис.

 

 

 

5-64, б.

В режиме, близком к

 

 

 

холостому ходу, в якоре может

 

 

 

иметь место переменный ток,

 

 

 

как

показано

 

на

рис.

5-64, в.

 

 

 

Действительно,

на интервале tl

 

 

 

ток в якоре растет под дейст­

 

 

 

вием Uc. В начале интервала /2,

 

 

 

в точке

0,

якорь

оказывается

 

 

 

замкнутым через Д2

н по пому

 

 

 

под действием э. д. с. самоин­

 

 

 

дукции

проходит

уменьшаю­

 

 

 

щийся со временем ток.

В точ­

 

 

 

ке 1 in =

0, т. е. полностью из­

 

 

 

расходован

запас

электромаг­

 

 

 

нитной энергии. Начиная с этого

 

 

 

момента ток

в цепи якоря про­

 

 

 

ходит под действием э. д. с.

 

 

 

двигателя Е — М>„соСр>

направ­

Рис. 5-64.

Схема

неревер­

ленной

навстречу напряжению

сети,

в

связи

с чем

изменяет

сивной системы ИРП—Д,

свое

направление

и

ток.

При

предусматривающая режим

рекуператп иного

торможе-

этом цепь якоря замыкается че­

нпя (а), и диаграммы изме­

рез ключ К.2.

В конце

периода

нения тока якоря при ра­

коммутации,

в точке 2,

проис­

боте в режимах двигатель­

ходит отключение К„ п вклю­

ном (б), близком к холосто­

му ходу (в)

и рекуператив­

чение /£j. При

этом под дейст­

ного торможения (г).

вием э. д. с. самоиндукции ток

 

 

 

якоря

вначале

не

изменяет

своего направления и проходит через диод Д7, замыкаясь через источник пптапия с напряжением Uc. На интервале' 2—3 ток якоря направлен навстречу напряжению сети, т. е. имеет место рекуперация энергии в сеть. Начиная с точки 3, когда г'я = 0, ток вновь изменяет свое направление.

В случае режима рекуперативного торможения, диа­ грамма тока для которого приведена на рис. 5-64, г, на

302


интервале t2цепь якоря замыкается через К2. В этот период растет абсолютная величина тормозного тока. На ин­ тервале ty ключ Ко разомкнут н под действием э. д. с. самоиндукции энергия, запасенная в электромагнитном иоле в течение предыдущего интервала времени, пере­ дается в сеть. При этом ток якоря, направленный навстречу Uс, проходит через Д 1 .

Анализ работы схчзмы на рис. 5-64, а показывает, что в связи с вентильными свойствами ключей возникает

необходимость введения

в

схему

шунтирующих

диодов

Д1 и Д2.

 

и

 

 

 

Для

механических

 

 

 

скоростиых характеристин

 

 

 

электропривода,

выпол­

 

 

 

ненного по схеме на рис.

 

 

 

5-64, а, справедливы урав­

 

 

 

нения (5-75) и (5-74), при­

 

 

 

чем они справедливы для

 

 

 

любых значений тока яко­

 

 

 

ря, так

как в этом случае

Рис. 5-65. Скоростные

(механи­

не может быть режима пре­

ческие)

характеристики

епстемы

рывистого тока. Соответ-

ИРН—Д, выполненной

но схеме

ствующие характер истики

 

рнс. 5-64.

 

показаны на рис. 5-65. На

 

 

 

этом рисунке штрих-пунктирной линией выделена зона пе­ ременного тока, показанного на рис. 5-64, в. Очевидно, что правая ветвь границы переменного тока полностью сов­ падает с граничной кривой начально-непрерывного тока, определяемой (5-82) и (5-83). Уравнение левой ветви гра­ ницы переменного тока (генераторный режим) может

быть получено так же, как

и при выводе (5-82) и (5-83),

если учесть, что в этом

случае

/ Нач2 = 0; Ьц (к) = 0 —

см. рис. 5-64, г, т. е.

 

 

 

 

/и, (к) = h - -

h (i -

e- y r ")j e-

= 0.

Опуская промежуточные

преобразования,

запишем:

о>гр = “«7(l +

 

^

V(1 + Д Д Д Г,!)■ (5~82а)

Абсолютная величина граничного тока при этом ос­ тается такой же, как и в двигательном режиме, и опреде­ ляется по (5-83).

На рис. 5-66, а показана схема реверсивного электро­ привода с ИРН. Четыре ключа Кх, К2, К3, включены

303