Послідовна схема

Рисунок 2.13 – Послідовна секціонована схема

Вона містить деяку кількість послідовно з’єднаних мостів (на рис. 2.13 їх три), які живляться від одного тягового трансформа-тора Т з секціонованою вторинною обмоткою. Первинна обмотка на рис. 2.13 не показана. Схема дозволяє одержати таку ж саму вихідну напругу, як і паралельні секціоновані схеми, якщо регулювання мостів виконувати по черзі з нульовим рівнем. Якщо ввімкнути усі тиристори лівої ланки, а усі тиристори правої ланки вимкнути, то вихідна напруга буде нульовою. Для підвищення вихідної напруги починає формуватися ненульовий рівень спочатку тільки в одному з мостів, наприклад, у верхньому (перша зона регулювання, як на рис. 2.11, б). Після одержання максимальної вихідної напруги в першому мості починають формуватися ненульові рівні в другому (друга зона) і так далі. Даний алгоритм керування призводить до того ж недоліку, що є і в схемі рис. 2.10, а: удвічі більше струмове навантаження лівих тиристорів. Щоб усунути цей недолік, можна, як і в схемі рис. 2.10, в, чергувати пари тиристорів лівої та правої груп, які формують нульовий рівень. Однак при цьому, як і в схемі рис. 2.10, в, неможливо одержати нульових перепадів вихідної напруги, що дещо погіршує енергетичні показники.

Аналогічно паралельним схемам в послідовній схемі можливе використання неоднакових секцій вторинної обмотки. У цілому послідовні і паралельні схеми приблизно рівноцінні. Послідовні схеми кращі при більш високій вихідній напрузі, через те що вона розподіляється між окремими мостами і тому на кожному з тиристорів значно менша напруга, ніж у паралельній схемі, і менша їх сумарна встановлена потужність. Однак потрібно мати два виводи від кожної секції тягового трансформатора. Крім того, схема містить більше тиристорних плечей, що при введенні в кожне плече запасного тиристора частково або повністю компенсує позитивний ефект щодо зниження встановленої потужності.

Загальна структура системи імпульсно-фазового керування (СІФК)

СІФК призначена для формування імпульсів керування із змінним положенням передніх фронтів, які надходять на керуючі електроди тиристорів та дозволяють регулювати моменти їх ввімкнення (кут керування ). Схема СІФК, яка зображена на рис. 2.17, використовується для керування симетричним мостовим тиристорним випрямлячем.

Рисунок 2.17 – Структурна схема СІФК

Схема містить вузол синхронізації (трансформатор Т_с та нуль-індикатори НІ1, НІ2), вузол опорного сигналу (генератори імпульсів ГІ1, ГІ2, схема 1 та генератор пилкоподібної напруги ГПН), вузол сигналу керування (задатчик напруги 3Н або автоматичний регулятор Р) та вузол імпульсів керування (компаратор КМ, розподільник імпульсів на двох схемах & та формувачі Ф). Поділення схеми на вузли показано на рис. 2.17 пунктирними лініями.

СІФК діє за принципом вертикального керування, який полягає у порівнюванні пилкоподібної опорної напруги и_оп з напругою керування и_к (рис. 2.18, а, б). У точках рівності цих двох напруг відбувається перемикання у компараторі, що формує імпульси керування и_s. Змінюючи напругу керування, можна регулювати кут керування .

а б в г д е

Вузол синхронізації подає в систему керування інформацію щодо моментів переходу напруги джерела через нульові значення (

на рис. 2.18, в), від яких повинен відраховуватися кут керування

, а також погоджує роботу решти вузлів системи керування. Для цього трансформатор синхронізації Т_с дає на виході дві протифазні напруги, які пропорційні напрузі джерела живлення и₁ (рис. 2.18, в). Нуль-індикатори перетворюють цей аналоговий сигнал у логічний, який дорівнює одиниці в один з двох пів-періодів та нулю – в другий півперіод (рис. 2.18, г, д).

Рисунок 2.18 – Діаграми усталеного режиму роботи СІФК

Вузол опорного сигналу формує пилкоподібну опорну напругу з лінійно зростаючою ділянкою, яка починається приблизно у нулях синусоїди напруги живлення. Для цього генератори імпульсів ГІ1, ГІ2 дають короткі імпульси на передніх фронтах синхронізуючих сигналів (на рис. 2.18, г, д показані штриховою). Ці імпульси складаються схемою 1 і запускають у дію генератор пилкоподібної напруги ГПН тим, що виконують

розряд формувального конденсатора у ньому. Після закінчення імпульсу починається ділянка з лінійно зростаючою опорною напругою.

Вузол сигналу керування виробляє сигнал и_к із змінною величиною, що дозволяє змінювати кут керування , тобто вихідну напругу тягового випрямляча. На електровозах перших серій задання вихідної напруги виконувалося вручнуза допомогою поворотного трансформатора або сельсина (задатчик напруги ЗН на рис. 2.17). У пізніших серій електровозів автоматизовано операцію задання напруги у функції потрібної швидкості руху, а також інших умов, наприклад, умов переходу від режиму тяги до режиму гальмування.

Вузол імпульсів керування формує їх таким чином. На виході компаратора, як бачимо з рис. 2.18, б, імпульси мають подвійну частоту порівняно з частотою джерела, і тому потрібно розподілити їх на два канали. Це роблять схеми &, які помножують сигнал на сигнали нуль-індикаторів и_н1 і и_н2 (рис. 2.18, е). Формувачі Ф виконують такі функції:

1) підсилювання напруги та струму, достатнє для ввімкнення тиристорів;

2) оптимізацію форми імпульсів керування, наприклад, формування підвищеного струму на передньому фронті імпульсу з метою розширення початкової зони провідності у тиристорі;

3) гальванічне розділення системи керування та силової схеми випрямляча.

Остання функція потрібна, оскільки тиристори знаходяться під високими та ще й різними потенціалами у співвідношенні до системи керування. Якщо немає розв’язки, то під впливом різниці потенціалів протікатимуть великі струми, які створюють перешкоди керуванню та можуть спричинити вихід з ладу елементів схеми.

<8 9 101112 13 14 >

Дата добавления: 2015-10-13; просмотров: 1224;