 |
3.2.1 Регулировочные характеристики вентильных преобразователей при различных опорных напряжениях СИФУ
|
|
|
|
3. 2. 1 Регулировочные характеристики вентильных преобразователей при различных опорных напряжениях СИФУ
Структурная схема СИФУ с пилообразным опорным напряжением представлена на рисунке 3. 27, где приняты обозначения: ГПН – генератор пилообразного напряжения (см. рисунок 3. 28); УО – управляющий орган; U0 – напряжение смешения; НО – нуль-орган; ФДИ – формирователь длительности импульса (tУИ – время управляющего импульса; tУИ = (250 ¸ 350)мкс).
 |
 |
Регулировочная характеристика СИФУ
.
В соответствии с уравнением, регулировочная характеристика СИФУ линейная (см. рисунок 3. 29). На рисунке характеристика 1 – при a = 900, 2 – при a > 900, 
.
Пусть 
и UУ = 0, тогда
.
При a = 900, Ed = Ed0 cosa = 0; реально a чуть больше 900.
.
Регулировочная характеристика тиристорного преобразователя в целом Ed=f(a) нелинейная (косинусоидальная).
 |
В соответствии с уравнением регулировочная характеристика тиристорного преобразователя будет иметь вид, представленный на рисунке 3. 30.
 |
Коэффициент передачи тиристорного преобразователя (см. рисунок 3. 31):
;
.
Пример – UДН = 220В ® Udo @ 260В; UОП = 10В
При расчете систем регулирования ориентируются на максимальное значение a. Если тиристорный преобразователь работает, обеспечивая стабилизацию тока, то в расчетах следует подставлять то значение kТП, которое будет иметь тиристорный преобразователь при данном угле управления. В двухзонных электроприводах, при оптимизации контура тока возбуждения ориентируются на максимальный kТП max, который обычно бывает при ослабленном потоке.
Принцип работы СИФУ с синусоидальным опорным напряжениемотражен нарисунке 3. 32.
|
|
|
 |
Найдем зависимость a=f (UУ)
.
Характеристика СИФУ в данном случае нелинейная (см. рисунок 3. 33).
 |
Регулировочная характеристика тиристорного преобразователя линейная
;
.
При a0 = 900 (U0 = 0) (см. рисунок 3. 34)
.
 |
Коэффициент передачи (см. рисунок 3. 35)
.
Линейная регулировочная характеристика тиристорного преобразователя предпочтительна для САР, т. к. с такой характеристикой звено имеет постоянный коэффициент во всем рабочем диапазоне.
Преобразователь с синусоидальным опорным напряжением применяется в системах тиристорного электропривода большой мощности, в которых очень важным становится вопрос использования тиристорного преобразователя по напряжению и в котором угол a приближен к границам диапазонов (aMIN; aMAX).
Режим непрерывного тока является основным для электроприводов большой и средней мощности. В электроприводе малой мощности режим прерывистого тока существенен. В этих системах электропривода регулировочные характеристики силовой части преобразователя являются не только нелинейными (косинусоидальными), но и однозначными, что делает неоднозначными регулировочные характеристики преобразователя в целом.
3. 2. 2 Передаточная функция
Динамические свойства тиристорного преобразователя определяются его тремя специфическими особенностями:
а) тиристорный преобразователь – звено дискретное (импульс управления на тиристор формируется в определенные моменты времени);
б) тиристорный преобразователь – звено полууправляемое (включение тиристора осуществляется подачей управляющего импульса, а отключение при снижении тока до нуля);
в) реакция тиристорного преобразователя на изменение угла управления a в сторону выпрямительного или инверторного режимов не одинакова (на перевод угла управления в сторону выпрямительного режима тиристорный преобразователь реагирует быстрее, а перевод тиристорного преобразователя в инверторный режим идет по синусоиде последней, включившейся фазы (нулевая схема)).
|
|
|
В силу этих особенностей тиристорный преобразователь – нелинейное звено.
Если частота входного управляющего сигнала меньше критической (w £ wКР), то нелинейными свойствами преобразователя можно пренебречь, и считать его апериодическим звеном первого порядка с передаточной функцией
;
,
где ТФ – постоянная времени фильтра, включенного на входе СИФУ ТФ » 3мс;
ТССЗ – время среднестатистического запаздывания, которое дает силовая схема преобразователя; ТССЗ = ТС / 2m, ТС – период сети ТС = 1/fC; ТССЗ = 3, 33мс (трехфазная нулевая схема); ТССЗ = 1, 7мс (трехфазная мостовая схема).
Если частота среза контура, в котором работает тиристорный преобразователь значительно меньше критической (w < < wКР), то передаточная функция может быть представлена
WТП = kТП.
|
|
|
