Файл: Андриенко, П. Д. Защита реверсивных тиристорных преобразователей.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 31.10.2024
Просмотров: 36
Скачиваний: 0
а |
|
б |
Рис. 3. Диаграммы |
уравнительных напряжений и токов |
|
в преобразователе |
при |
< а < — и различной длитель |
ности управляющих импульсов:
а- т и<а + р -2 Д ;б -т и >а + р-2*
Для углов регулирования - у < а < - £ - Форш и
величина уравнительного напряжения зависят от ширины управляющего импульса. На рис. 3 изобра-
Ю
жены диаграммы напряжений, действующих в преоб разователе, и показаны моменты подачи управляю щих импульсов. В момент времени сott управляющий импульс поступает на тиристоры 5' и 6' (см. рис. 1). В контурах, включающих тиристоры 5, 6’ и 6, 5', возникает уравнительный ток. Необходимым услови ем его возникновения является загрузка тиристоров 1—6 непрерывным током.
К моменту времени со/а ток тиристоров 5' и 6’ спа дает до нуля, а управляющие импульсы поступают на
тиристоры 1 и 6. Если длительность управляющих
2д
импульсов мала ти < а + Р ----- д—, то тиристоры 5'
и 6’ повторно не включаются, и уравнительное на пряжение в контуре отсутствует. Если же длитель ность управляющих импульсов достаточна ти > а +
+ Р — то в момент включения тиристоров / и 6
тиристоры 5' и 6' также откроются. В уравнительном контуре появится напряжение.
Выражения для уравнительного напряжения име ют следующий вид:
при тн< а |
+ |
Р -----Ц - |
|
|
uy = |
— V T Umax sin (at — р + - |- j |
(7) |
||
в пределах |
0 < |
Ojr |
|
|
со/ < а + р ------—; |
|
|||
при т„ > |
р + |
а -----тр- уравнительное напряжение |
||
имеет два участка. На первом участке справедливо выражение (7), а на втором участке уравнительное напряжение
«у = — У~3 |
С/тяу sin |
+ а ---- y - j |
(8) |
в пределах 0 < со* |
4зт |
|
|
-----а — р. |
|
||
11
Решая выражение (5) совместно с равенствами (6) — (8), получаем формулу для мгновенного значения урав нительного тока
Ш |
(9) |
iy = — [cos М + ф) — cos гр], |
где k, ф — коэффициент и начальная фаза, определя емые из выражений (6) — (8).
Разделив правую и левую части выражения (9) на величину , получим значение уравнительного
тока в относительных единицах г'у.
В табл. 1 приведены формулы для расчета урав нительного тока в относительных единицах в зави симости от угла регулирования и длительности управляющих импульсов. В табл. 2 приведены числен ные значения максимального и среднего уравнитель ных токов в зависимости от угла регулирования при линейном согласовании систем управления вентиль
ными группами, т. е. а |
= (3. |
|
|
|
|||
Среднее значение уравнительного тока |
|
||||||
|
|
|
|
tу |
|
|
|
|
|
^у.ср = |
|
^ iy (0 dt, |
|
(Ю) |
|
|
|
|
|
о |
|
|
|
где ty — длительность |
протекания |
уравнительного |
|||||
тока; |
Ту — период повторяемости |
уравнительного |
|||||
напряжения для углов регулирования: |
|
|
|||||
|
0 < |
|
|
Ту = - ^ - ; |
|
||
я |
- ^ я |
ти < |
ос + |
Р ---- ^j—; |
Ty = - g - ; |
||
-Г < о с < - г |
i |
|
2л |
m |
2л |
||
|
|
- |
d |
||||
|
|
TB> |
« + P |
-----3~ > |
Ту = |
—g—. |
|
12
0.0
о Щ9
О< а <
^iL
^з
|
|
Уравнительный ток |
||
Мгновенный |
Средний |
|||
|
'•у |
|
' V |
ср |
/ |
3 [cos (со/— |
3 / 3 |
|
|
— Р) — cospj |
~2 — [sin Р — |
|||
— Р cos Р] |
||||
/3 |
cos со/ |
6/3 |
[sin [ р - |
|
|
|
|
||
|
COS (Р — |
- т |
■jcos^| |
|
|
|
|||
|
|
Г |
Г |
|
Таблица 1
|
а |
|
‘ - | L |
Максимальный |
л К*U |
S НЧk й |
|
|
ко да5 Ч |
^*у шах |
Чя аЭ в |
КЗ (1 — |
|
— COS р) |
|
Кз [1 —
< и ■/
— COS (Р —
2л + р- Т
-т )
|
|
|
■ |
т ) |
|
|
|
|
|
31' 31/ 1 |
|
|
|
||
|
|
|
2я |
Т + |
|
|
|
|
|
|
I ^ |
|
|
|
|
]Лз cos со/ |
+ — а ~ |
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
||
—cos ^р - |
— |
j sin а + |
|
|
|
||
|
|
|
V^3 |
|
Ти > а + |
||
|
|
|
|
|
|
||
т ) |
+ ' т _ ! Т И ' |
2л |
- |
+ P - |
|||
|
|
|
cos (T |
_2я |
|||
Y 3 [cos со/ |
+ |
8- 7 l ) s,np + |
- « ) |
|
— ~2 |
||
/ |
2л |
+ ( ■ ? + * - |
|
|
|||
!( |
- - |
|
|
|
|||
|
|
— |
|
cos а + |
|
|
|
■“ )]
+( Л _ ± _
—cos p
13
а,
эл град
гу max
/*
У- ср
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 2 |
0 |
15 |
30 |
45 |
60 |
60 |
75 |
90 |
Длительность управляющих импуль |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
сов |
|
0 |
0,0607 |
0,232 |
0,51 |
0,866 |
0 |
0,0607 |
0,232 |
|
«С & 4" Р -- |
2 л |
|
~~q~ |
|||||||||
|
|
|
|
0,866 |
0,866 |
0,51 |
0,232 |
Ти |
|
2 л |
|
|
|
|
|3 — — |
||||||
0 |
0,01 |
0,057 |
0,251 |
0,564 |
0 |
0,026 |
0,15 |
<Г ct + Р — |
2л |
|
|
||||||||||
|
|
|
|
0,564 |
0,564 |
0,251 |
0,15 |
|
а 4“ Р |
2 л |
|
|
|
|
^и ^ |
~ |
|||||
П р и м е ч а н и е . Стрелкой указано направление изменения угла регулирования.
Таблица 3
а , эл. град |
|
30 |
|
|
1 |
|
|
|
|
20 |
45 |
60 |
j |
68 |
70 |
75 |
90,5 |
||
, у. ср* А |
1,7 |
3,9 |
17 |
40 |
|
23 |
1,4 |
2 |
10,2 |
гу. ср. эк |
0^0236 |
0,053 |
0,236 |
0,55 |
|
0,32 |
0,0195 |
0,027 |
0,14 |
гу. ср. рас |
0,0250 |
0,067 |
0,250 |
0,56 |
| |
0,34 |
{ 0,0200 j |
0,026 |
0,15 |
По данным табл. 2 построен график зависимости
Jy max “ |
/ |
(а) и /у.ср — ф (&) |
(рис. 4). Анализ кривых |
||||||
показывает, |
что при управлении тиристорами сравни |
||||||||
тельно |
узкими |
импульса |
|
|
|
|
|||
ми длительностью ти < |
а + |
|
|
|
|
||||
+ Р -----у - |
в диапазоне из |
|
|
|
|
||||
менения углов регулирова |
|
|
|
|
|||||
ния |
< |
а < |
наблю |
|
|
|
|
||
дается |
уменьшение |
урав |
|
|
|
|
|||
нительного |
тока. Это при |
|
|
|
|
||||
водит |
к |
появлению |
двух |
|
|
|
|
||
максимумов |
уравнительно |
|
|
|
|
||||
го тока в |
точках а |
= 60 |
|
|
|
|
|||
и а = 90 эл. град. Полу |
Рис. 4. |
График зависимости |
|||||||
ченные соотношения |
спра |
максимальных и средних зна |
|||||||
ведливы и для |
трехфазной |
чений |
уравнительного тока |
||||||
нулевой схемы. |
|
|
от угла |
регулирования а: |
|||||
Экспериментальные ис |
' - ' у max |
- |
М ак * - £ ср = |
||||||
следования |
статического |
= ф (а); |
3 |
— |
экспериментальная |
||||
уравнительного |
тока |
про |
|
|
кривая /* ср— ф (а) |
||||
водились в серийных тирис |
|
|
|
|
|||||
торных преобразователях типа АТР. Для исключения влияния коммутационных процессов измерения про водились при токе нагрузки / а = 0,1 /</„. Уравни тельные реакторы нагруженного моста были закоро чены, чем имитировалось их насыщение. Данные измерений приведены в табл. 3.
Начальный угол регулирования систем управле ния тиристорами равнялся 90,5 эл. град. Длительность управляющих импульсов ти < 16 эл. град. Напряже ние питающей сети Umsx = у 2 • 400 В, индуктив ность ненасыщенного уравнительного реактора 1 2 = = 14,5 мГ. Углы регулирования измерялись фазо регулятором МАФ-22.
15