Моделювання тиристорних перетворювачів

Тиристорний перетворювач (ТП) (рис. 5.16) найчастіше застосовують для керування якірною напругою U_я ДПС, напругою збудження U_зг ГПС, як тиристорний збудник СД та ін. Вхідним впливом є напруга керування U_к, вихідним – середня випрямлена напруга U_d на інтервалі провідності.

Рисунок 5.16 – Функціональна схема ТП:

СІФК – система імпульсно-фазового керування; ВГ – вентильна група

ТП виконує перетворення змінної напруги у постійну. СІФК перетворює напругу U_к у величину кута відкривання тиристора a, ВГ перетворює a у випрямлену напругу U_d, на величину якої впливає дія струму навантаження I_d.

Використання ТП викликане тим, що для потужних електроприводів потужність збудження становить від номінальної потужності ЕМ і може досяги 10 і більше кіловат. Характеристика «вхід-вихід» ТП нелінійна (рис. 5.17). На робочій ділянці характеристику можна подати лінійною:

, (5.23)

де k_тп – коефіцієнт підсилення ТП.

Інерційність тиристорного збудника, як і кожного ТП, дуже мала. Вона визначається запізненням у процесі керування тиристорами і наявністю фільтрів у ланцюгах керування. Стала часу ТП .

ТП можна зобразити аперіодичною ланкою із сталою часу Т_тп передавальна функція якої має вигляд:

. (5.24)

Інерційність ТП ураховують тільки для мало інерційного навантаження, наприклад для якірного ланцюга ДПС при , і користуються формулою (5.24). При моделюванні роботи ТП на навантаження з великою індуктивністю, наприклад, на обмотку збудження двигуна чи ґенератора інерційністю ТП нехтують. Тоді .