с?1ема выпрямления

do d

Однофазная двухполу-псриодная с нулевой точкой (т=2)

Однофазная мостовая (т-2)

Трехфазная нулевая

(вторичная обмотка трансформатора включена по схеме звезда)

Трехфазная нулевая (вторичная обмотка включена по схеме зигзаг)

Трехфазная мостовая

0,9 1,17

1,17

2,34

3,14

1,57 2,09

2,09

1,045

0,471 0,471 0,815

1,34

1.34Я

1,46

1,045

и

0,707

1,0 0,577

0,577

0,815

ма выпрямления, причем для особо мощных установок мостовые схемы могут соединяться последовательно или параллельно.

Основные соотношения, которые характеризуют различные схемы выпрямления при работе в режиме непрерывного тока на индуктивную нагрузку, приведены в табл. 2.1. Здесь VBmax - максимальное напряжение, которое прикладывается к вентилю в данной схеме выпрямления; li и /2 - действующие значения токов в первичной и вторичной обмотках трансформатора; кц и k]2-коэффициенты; 5Т - типовая мощность трансформатора; Edold - максимальная мощность цепи постоянного тока.

Оценивая вентильные преобразователи в качестве потребителей электроэнергии, важно обратить внимание на форму тока, забираемого ими из сети. Для примера рассмотрим трансформаторную однофазную двухполупери-одную схему выпрямления, трехфазную нулевую с трансформатором звезда -зигзаг и трехфазную мостовую с трансформатором звезда - звезда. Полагая, что намагничивающий ток трансформатора мал, и считая, что ток в нагрузке достаточно сглажен за счет индуктивности Цепи постоянного тока, изобразим для этих случаев кривые тока ii в первичной обмотке трансформатора (рис. 2.31, g-s).

Переменный ток, потребляемый из сети трансформатором, несинусондалеп. Кривые тока состоят из прямоугольных импульсов различной полярности (явление коммутации не учитывается). Высота их определяется током в нагрузке Id и коэффициентом трансформации Дтр силового трансформатора.

Действующее значение первичного тока в однофазной двухполупериодной схеме (рис. 2.31, g) Ii = Idjkn-l.

Ч

2л

2п

Рис. 2.31.

Действующее значение первичного тока в трехфазноц нулевой схеме с трансформатором звезда -зигзаг (рис. 2.31,6) и в трехфазной мостовой схеме с трансформатором звезда -звезда (рнс. 2.31, в) /i = 0,815 Дг/£Тр.

Потребляя несинусондальный ток из сети, вентильные преобразователи являются источниками тока высших гармоник, частота которых превышает частоту сети в раз, где т - число пульсаций выпрямленного

напряжения за один период частоты сети; п - натуральные числа 1, 2, 3... Амплитуда высших гармонических составляющих убывает по мере роста их частоты.

Высшие гармонические составляющие кривой тока искажают форму напряжения в сети и неблагоприятно отражаются на работе конденсаторных установок и синхронных машин, подключенных к сети вместе с тиристор-ными преобразователями.

Важнейшим энергетическим показателем является коэффициент мощности установки. Сравнивая диаграммы токов вторичных обмоток трансформатора преобразователя при различных углах регулирования а, нетрудно заметить, что с увеличением угла а возрастает фазо-

ыЙ сдвиг переменного тока на входе преобразователя о отношению к напряжению сети переменного тока, Причем cos ф ж cos а.

При работе в выпрямительном режиме преобразовать потребляет из сети переменного тока активную и реактивную мощность. При работе в инверторном режиме преобразователь отдает в сеть переменного тока активную мощность, потребляя реактивную. При угле а = -=90° преобразователь потребляет из сети переменного тока только реактивную мощность.

Для нагрузки, не требующей изменения полярности выпрямленного напряжения, целесообразно использовать несимметричные мостовые схемы выпрямления, у которых потребление реактивной мощности меньше, чем в симметричных схемах. В мощных преобразователях, включающих несколько последовательно соединенных схем выпрямления, дли повышения коэффициента мощности используют поочередное управление комплектами вентилей, при котором напряжение регулируется за счет одного из комплектов, в то время как в другом комплекте угол регулирования остается близким к нулю.

ГЛАВА ТРЕТЬЯ

СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ТИРИСТОРАМИ

3.1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

Регулирование напряжения тиристориых преобразователей, применяемых для автоматизированного электропривода, в подавляющем большинстве случаев осуществляется за счет изменения угла открывания тиристоров а. С этой целью каждый тиристорный преобразователь снабжается системой управления, которая обеспечивает формирование управляющих импульсов, а также сдвиг этих импульсов по фазе относительно анодного напряжения тиристоров. Такие системы называют нмпульсно-фа-зовыми.

Системы импульсно-фазового управления могут быть многоканальными и одноканальными. В многоканальной СИФУ управляющие импульсы формируются для каждого тиристора (или группы тиристоров при последовательном и параллельном соединении) отдельно, в своем