Реакторы, коммутируемые тиристорами

Для плавного регулирования реакторы, в отличие от конденсаторов, можно включать через тиристорные ключи, изменяющийся угол управления которыми и обеспечивает изменение тока в реакторе.

Принципиальная схема такого плавно регулируемого реактора приведена на рисунке 7.13. Регулирование мощности реактора обеспечивается изменением тока в нем путем увеличения или уменьшения углов управления a₁ и a₂ соответствующими тиристорами VS₁ и VS₂, которые включены встречно -параллельно. При этом всегда a₁ = a₂. Если a = p/2, тиристоры открыты полностью, ток в реакторе максимальный и синусоидальный (при синусоидальном напряжении). Этот ток показан пунктирной линией на рисунке 7.13, б. По мере увеличения a и его изменения в диапазоне p/2 £ a £ p ток в реакторе уменьшается, теряя при этом синусоидальную форму. Форма этого тока на рис. 7.13, б показана сплошной линией. Первая гармоника этого тока по отношению к полному току I_L = U/X_L составляет:

Рис.7.13 Реактор, коммутируемый тиристорами:

а – принципиальная схема одной фазы; б – диаграмма токов и напряжений 90^о ( )

Статическая характеристика реактора в зависимости от первой гармоники тока I₍₁₎ показана на рис. 7.14. Статизм характеристики, т.е. угол ее наклона в рабочем диапазоне (участок 1), определяемом настройками регулятора, выбирается таким образом, чтобы с ростом напряжения ток в реакторе возрастал, что и обеспечивает стабилизацию напряжения в рабочем диапазоне регулирования от a = p/2 до a = p. При a < p/2 реактор теряет управляемость (тиристоры открыты полностью) и переходит на естественную характеристику (участок 2), определяемую его собственным сопротивлением X_L.

Основной недостаток реактора, управляемого тиристорами, связан с тем, что при углах a > p/2 он становится источником высших гармоник тока. Порядок гармоник и их значения близки к гармоникам, генерируемым 6-пульсным преобразователем. Для их компенсации реакторы включают так же, как и преобразователи, через трансформаторы с расщепленной обмоткой, собранной по схеме Y/D/Y. Кроме того, как правило, в состав ИРМ такого типа включают фильтрокомпенсирующие устройства. ИРМ, собранные по такой схеме, можно отнести к комбинированным источникам реактивной мощности.

Рис 7.14 Статическая характеристика реактора при плавном управлении по рис. 7.13.