Трехфазные тиристорные регуляторы напряжения с естественной коммутацией с фазовым управлением

Подпись:  

Рис. 10.4
Основные схемы БКРУ при соединении обмотки статора ма­шины в звезду показаны на рис. 10.4, а, б, причем схема на рис. 10.4, а может быть выполнена с нулевым проводом (штриховая линия) и без него. Вариант схемы рис. 10.4, б предпола­гает наличие глухо­подключенной фазы. Очевидно, что ука­занные схемы могут коммутировать также об­мотки машины, соединенные треугольником, если встречно-параллельные па­ры тири­сторов включить в рассечку линейных проводов. Схемы (рис. 10.4) могут быть реализо­ваны и при замене одного из тиристоров (четной или нечетной группы) неуправляе­мыми диодами. В этом случае невозможно осуществление реверса двигателя.

Схема (рис. 10.5) является наиболее универсальной, так как позволяет получить все воз­можные режимы работы электрической машины (пуск, торможение, реверс, регулиро­вание скорости). Реверс производится изменением порядка следования фаз (требуется поменять местами две любые фазы). Если какой-либо из перечисленных режимов не требуется, схема может быть упрощена. Например, если электропривод не реверсив­ный, необходимы всего шесть ти­ристоров (VS1…VS6), для не­реверсивного нерегули­руемого привода – четыре тиристора (VS1…VS4) и т.д.

Коммутация тиристоров в схеме с нулевым выводом (см. рис.10.4, а) происходит в каж­дой фазе независимо, если не учи­тывать ЭДС вращения и взаи­моиндукции. Поэтому кривые токов и напряжений в каждой фазе аналогичны приведенным на рис. 10.3. С уче­том ЭДС вра­щения изменение напряжения на двигателе в непроводящие отрезки вре­мени (см. рис. 10.3, б) будет соответствовать штриховым линиям. Исследованиями ус­тановлено, что ЭДС вращения необходимо учитывать при точных расчетах только в области малых скольжений (s < 0,3).

При соединении обмоток статора в звезду без нулевого провода (см. рис. 10.4, а) работа всех фаз взаимосвязана и для протекания тока необходимо одновременное открытие тиристоров в нескольких (двух или трех) фазах. Формы и вели­чины напряжений в раз­личных фазах двигателя определя­

ются соотношением углов  и . Выходное напряже­ние БКРУ является несинусоидальным. Наличие высших гармоник в кривой тока машины приводит к возникновению соответ­ствующих моментов. Гармоники 1, 7, 13 и т.д. создают дви­жущие моменты, а гармоники 5, 11, 17 и т.д. – тормозные. Значения момен­тов, создаваемых высшими гармониками, составляют (0,8…1,5) % от критического максимального момента асин­хронного двигателя при питании от сети с номинальным на­пряжением. Дополнительные потери, создаваемые высшими гармониками в пуско-тормозных режимах двигателя, в боль­шинстве случаев могут не учитываться.

При больших углах регулирования ( > 135° для схемы с нулем,  > 115° для схемы без нулевого провода (рис. 10.4, а)) напряжение на выходе БКРУ становится столь не­значитель­ным, что момент машины не превышает 3…4)% номиналь­ного значения. В связи с этим максимальные значения углов  в схеме рис. 10.4, а ограничены указан­ными значениями  <  < 135° и  <  < 115°. Энергетические показатели ма­шины без нулевого провода благоприятнее из-за отсутствия третьей гармоники тока.

Асимметрия напряжений на выходе БКРУ в схеме (рис. 10.4, б) приводит к большим пе­регрузкам отдельных фаз по току и чрезмерному нагреву машины из-за наличия вра­щающих по­лей обратной последовательности. Поэтому эту схему можно рекомендо­вать для реализации пускотормозных режимов без использования регулирования на­пряжения и скорости вра­щения.