Реверсирование двигателей постоянного тока в тиристорных приводах

Формула электромагнитного момента двигателя постоянного тока имеет вид

М = с I Ф,

где: с – конструктивный коэффициент (для каждого типа двигателя - постоянная

величина ); I - ток якоря двигателя; Ф – магнитный поток обмотки ( обмоток ) возбуж-

дения,

Для реверса двигателя надо изменить знак электромагнитного момента двигателя.

Из формулы следует, что это можно сделать двумя способами:

1. изменить знак тока в обмотке якоря I , не изменяя знака магнитного потока Ф,

при этом М' = с ( - I )Ф = - М;

2. наоборот, изменить знак магнитного потока Ф, не изменяя знака тока в обмотке якоря I , при этом М' = с ( - I )Ф = - М.

В тиристорных приводах для реверсирования двигателей постоянного тока приме-

няют, в основном, первый способ, что более быстрым изменением направления тока в об-

мотке якоря, чем в обмотке возбуждения.

Последнее объясняется тем, что обмотка якоря имеет гораздо меньшую индуктив-

ность по сравнению с обмоткой возбуждения.

При этом различают два вида схем:

1. перекрестные или «восьмерочные» ( рис. 229, а );

2. встречно-параллельные ( рис. 229, б ).

Рис. 229. Перекрестная ( а ) и встречно-параллельная ( б ) схемы включения групп тринисторов реверсивных преобразователей в системе ТП – ДПТ; Вп – выпрямительная группа тринисторов , И – инверторная группа; ДУ – уравнительные дроссели; ДС – сгла

живающие дроссели.

В перекрестной схеме ( рис. 229, а ) используется трехобмоточный трансформатор,

первичная обмотка которого включена в сеть, а от двух вторичных обмоток питаются две группы тринисторов Вп. В этой схеме при включенной левой группе тринисторов ток в

обмотке якоря протекает в направлении снизу вверх, правой – сверху вниз.

Такое направление тока объясняется полярностью выпрямленного напряжения на выходе Вп – «плюс» слева, «минус» справа.

Во встречно-параллельной схеме ( рис. 229, б ) используется двухобмоточный тран

сформатор, от вторичной обмотки которого питаются обе группы тринисторов. В этой схе

ме при включении верхней группы тринисторов ток ток в обмотке якоря протекает в на-

правлении слева направо, нижней – справа налево.

Вне зависимости от выбранной схемы, при работе двигателя в двигательном режи-

ме одна группа тринисторов работает в режиме выпрямителя, другая – заперта или подго-

товлена к работе в режиме инвертирования ( возврат энергии двигателя в сеть ).

При работе двигателя в режиме рекуперативного торможения, например, при спу-

ске тяжелого груза, одна группа тринисторов работает в режиме инвертирования, другая – закрыта или подготовлена к работе в режиме выпрямления.

Для управления тринисторными группами применяют два способа:

1. раздельный;

2. совместный.

При раздельном управлении управляющие импульсы подаются только на рабочую

группа тринисторов. При этом между снятием и подачей импульсов обеспечивается пауза,

которая вызывает разрыв регулировочных характеристик и, следовательно, ухудшает дина

мические свойства привода.

При совместном управлении отпирающие импульсы на обе группы тринисторов подаются таким образом, чтобы ЭДС группы тринисторов в режиме инвертирования Е равнялась или была больше ЭДС группы тринисторов в режиме выпрямления Е инвер-

тирования Е ( Е ≥ Е ). В этом случае напряжение на выходе инверторной группы тринисторов не позволяет выпрямленному току протекать через нее, этот ток протекает через обмотку якоря.

Однако мгновенные значения ЭДС обеих групп в каждый момент времени не рав-

ны друг другу, вследствие чего в замкнутых контурах, образуемых последовательно соеди

ненными группами тринисторов Вп и И, возникает уравнительный ток значительной вели

чины.

В приведенных схемах применяют дроссели:

1. уравнительные ДУ - для ограничения уравнительного тока до 10% от номиналь-

ного;

2. сглаживающие ДС – для сглаживания пульсаций выпрямленного напряжения.