Электрическая устойчивость вентильного тягового двигателя.
Как известно нормальная реализация тяговых свойств ЭПС может осуществляться только при выполнении условий электрической и механической устойчивости режима тяги и торможения. Наиболее сложный режим работы тягового привода с вентильным двигателем наблюдается при питании от контактной сети переменного тока.
Поскольку инвертор преобразователя питается от выпрямителя, то условия электрической устойчивости определяются знаком ЭДС самоиндукции в данный момент времени:
,
где Lк – индуктивность цепи выпрямителя и инвертора.
Величина напряжения на выходах выпрямителя и инвертора в зависимости от тока нагрузки определяется наклоном их внешних характеристик.
Внешняя характеристика выпрямителя определяется формулой
и имеет отрицательный наклон к оси тока.
Здесь Uв0 – напряжение холостого хода выпрямителя;
aр – угол регулирования;
wc – угловая частота тока питающей сети;
Lв – индуктивность цепи выпрямителя со стороны переменного тока.
Характеристика инвертора зависит от закона управления вентильным двигателем:
,
где wр – угловая частота вращения ротора;
Lи – индуктивность цепи инвертора.
Знак "+" соответствует закону постоянства угла отпирания тиристоров (b = const), знак "–" – закону постоянства угла запаса инвертора (d = const).
Предположим, что в точке А имеет место электрическое равновесие. Из рисунка следует, что при реализации закона b = const обеспечивается электрическая устойчивость работы тягового привода с вентильным двигателем при всех значениях нагрузки, поскольку разность между ЭДС выпрямителя и напряжением инвертора, имеет знак, противоположный знаку изменения тока. При реализации закона d = const устойчивость зависит от наклона характеристики инвертора: при наклоне характеристики выпрямителя меньше наклона характеристики инвертора система становится неустойчивой и наоборот. Таким образом, условие устойчивости работы тягового привода с вентильным двигателем сводится к условию меньшего значения коэффициента наклона внешней характеристики инвертора по отношению к коэффициенту наклона внешней характеристики выпрямителя:
или .
Из режимов электрического торможения вентильного двигателя наиболее критичным по устойчивости является режим рекуперации. В этом режиме инвертор и выпрямитель "меняются" местами. Регулирование по закону b = const не применяется, так как дает низкий коэффициент мощности ЭПС. По аналогии с режимом тяги можно записать:
;
.
Условие устойчивости
или .
Из приведенных формул следует, что с ростом частоты вращения ротора в режиме тяги устойчивость ухудшается, а в режиме рекуперации – улучшается.
Дата добавления: 2020-03-21; просмотров: 485;