Изобразить обобщённую регулировочную характеристику управляемого преобразователя. Определить критерий выбора угла отпирания в инверторном режиме

Общим при работе ТП в инверторном режиме на пассивную (обмотка возбуждения) и активную (якорь двигателя) цепи нагрузки является невозможность реализации инверторного режима преобразователя с углом регулирования a=180°. Для безопасного инвертирования максимальный угол управления ограничивается величиной

a_max=p-(g+d+Da),

где g - угол коммутации,

g=arccos -a;

d - угол восстановления запирающих свойств тиристоров, d=3°;

Da - наибольшее значение асимметрии управляющих импульсов во всём диапазоне изменения угла регулирования, не более 3°.

Для реальных ТП при максимально допустимых токах I_dmax (2.25I_dн в течение 10 с) угол коммутации g составляет 8¸12°.

Тогда максимальный угол управления

a_max=165-160°,

а угол безопасного инвертирования

b_min=180°-a_max=15¸20°.

В инверторном режиме коммутация тиристоров должна заканчиваться таким образом, чтобы закрывающийся тиристор успел восстановить свои запирающие свойства, пока на нём имеется отрицательное напряжение, т.е. в пределах угла y (рис.2). Если этого не произойдёт, то тиристор с момента w_оt₁ будет продолжать проводить ток, так как к нему прикладывается прямое напряжение е_са, а затем е_вс. Это приведёт к “опрокидыванию” инвертора, при котором возникает аварийный ток, так как ЭДС двигателя и трансформатора совпадут по направлению (режим короткого замыкания). Для исключения “опрокидывания” инвертора необходимо, чтобы

b-g=Y>d+Da.

В инверторном режиме внешние характеристики отличаются от характеристик выпрямительного режима тем, что с ростом нагрузки напряжение не падает, а уменьшается в соответствии с выражением (*) и рис.3

Кроме того, в инверторном режиме существует граница предельного (безопасного) режима инвертирования, описываемая приближённо уравнением: U_d=-E_docos(d+Da)+a_в .

Рис. 2 Временные диаграммы работы преобразователя

в инверторном режиме

Рис. 3 Внешние характеристики

тиристорного преобразователя

U_d=E_do×cosa-a_в×DU_в-а_в I_d, (*)

где а_в - коэффициент, зависящий от схемы выпрямления, для нулевых схем а_в=1, для мостовых а_в=2;

R_ф - активное сопротивление питающей фазы;

х_ф - индуктивное сопротивление питающей фазы.

В трансформаторном варианте сопротивления R_ф и х_ф равны соответственно сопротивлениям трансформатора R_т и х_т, приведённым ко вторичной обмотке трансформатора.