Тиристорный преобразователь-двигатель).

В настоящее время для питания двигателя постоянного тока независимого возбуждения наибольшее применение получили тиристорные преобразователи с фазовым управлением, меньше используются полупроводниковые выпрямители с регулированием величины выпрямительного напряжения методом широтно-импульсного регулирования.

Основу схем тиристорных преобразователей составляет управляемые силовые полупроводниковые приборы – тиристоры, одно-операционные тиристоры. Неполная управляемость тиристоров определяется тем, что включающийся тиристор контролируется системой управления: тиристор открывается после подачи отпирающего импульса и остается открытым после снятия импульса. Закрывается тиристор после изменения полярности анод-катод и спадания тока до нуля. Так как применяются в основном одно-операционные тиристоры, запирание тиристоров в цепи управления невозможно.

Тиристорные преобразователи в схеме электропривода выполняют функцию выпрямления переменного напряжения питающей сети и регулирования средней величины выпрямительного напряжения.

Наиболее распространены силовые схемы электропривода в системе ТП-Д являются:

- однофазная мостовая нереверсивная схема;

- трехфазная мостовая нереверсивная схема;

- трехфазная мостовая встречно-параллельная реверсивная схема с раздельным управлением.

Все типы вентилей выполняют роль ключей, пропускающих ток, в проводящую часть периода, когда на аноде плюс и подан управляющий импульс. И запирающиеся – в не проводящую часть периода. Такие вентили называются ключами с ограниченным управлением.

Эквивалентная схема:

m – число фаз. В трехфазной нулевой схеме m=3.

- нулевая схема;

- мостовая схема.

Выпрямитель напряжения:

; .

DU_в – падение напряжения на вентиле.

- для нулевой схемы.

R_сд – сглаживающий дроссель.

- для мостовой схемы.

Уравнение механической характеристики при непрерывном токе управления механической характеристикой, движение в системе ТП-Д следующее:

.

Механическая характеристика для этого случая выглядит следующим образом:

a₁<a₂<a₃<p/2

В реальном преобразователе с конечной длиной сглаживающего дросселя скорость идеального холостого хода при заданном a будет отличаться от выражения:

.

При холостом ходе, когда выпрямительный ток стремится к нулю, наступает режим прерывистых токов, при котором длительность прохождения токов вентилей l=2p/m.

В этом случае кривая тока содержит интервалы нулевого тока. Выше приведенное соотношение для выпрямителя ЭДС в режиме прерывистых токов недействительно. Переход от режима непрерывного тока к режиму прерывистого тока соответствует режиму в начале непрерывного тока. Является граничным между этими двумя режимами. В граничном режиме отсутствует коммутация вентилей, но нет интервалов нулевого тока.

.

В граничном режиме для расчета механических характеристик в режиме прерывистого тока решают два уравнения:

; ;

;

при ;

при .