Реверсивні схеми перетворювачів

3.1. Способи керування реверсивними перетворювачами

Реверсивний перетворювач може змінювати полярність випрямленої напруги і дозволяє змінювати напрямок струму навантаження. Тому що тиристор - прилад з односторонньою провідністю, зміна напрямку струму може бути отримана за рахунок застосування контактора або реверсора двох комплектів вентилів. Досягнення в галузі перемикаючих пристроїв дозволяють одержати достатню швидкодію переключення в системах з реверсором, однак з економічних розумінь їх установка доцільна тільки в електроприводах малих потужностей. Більш надійними є схеми з безконтактним реверсом напруги – схеми тиристорних перетворювачів (ТП) з двома комплектами вентилів (рис 3.1).

Для зміни напрямку струму в навантаженні комплекти вентилів підключаються до неї з протилежною полярністю. Припустимо, що їх характеристики ідентичні, і на виході кожного перетворювача напруга змінюється пропорційно косинусу кута керування. При одночасному керуванні групами вентилів створюється додатковий контур для протікання струму. Цей струм протікає в обхід навантаження під дією різниці миттєвих значень ЕРС і носить назву зрівняльного струму (рис.3.2.).

		а

Рис. 3.2 Діаграми зрівняльного струму і напруги при

спільному керуванні групами вентилів

Сила зрівняльного струму залежить від початкових значень кутів керування і закону їх зміни. Постійна складова зрівняльного струму дорівнює нулю при виконанні умови

(3.1)

З рівняння видно, що потрібне виконання умови

(3.2)

Або

ел. град. (3.3)

Однак таке керування не виключає протікання змінної складової зрівняльного струму. Зрівняльний струм створює додаткові втрати енергії в ТП, збільшує нагрівання обмоток трансформатора та негативно позначається на робочих показниках ЕД. В тиристорному електроприводі застосовують два способи керування реверсивними перетворювачами:

1) одночасно працюють обидві групи вентилів; в ланцюг протікання зрівняльного струму включені зрівняльні струмообмежувальні реактори;

2) застосовують алгоритм керування з забороною вмикання однієї з груп вентилів, якщо в іншій протікає струм навантаження.

Перший спосіб називається спільним керуванням; другий - роздільним.

3.1.1. Спільне керування

При спільному керуванні одна з груп вентилів переводиться у режим випрямляча, а інша - в інверторний. Сила зрівняльного струму обмежується зрівняльними реакторами L_y і індуктивним опором обмоток трансформатора. Якщо зневажити активним опором, то прикладена напруга U_y врівноважується падінням напруги на індуктивних опорах:

, (3.4)

де - амплітудне значення фазної напруги.