Türistori pingeregulaatorid

Türistori pingeregulaatorid on seadmed, mis on ette nähtud elektrimootorite kiiruse ja pöördemomendi reguleerimiseks. Kiiruse ja pöördemomendi reguleerimine toimub mootori staatorile antud pinge muutmisega ja türistorite avanemisnurga muutmisega. Seda mootori juhtimise meetodit nimetatakse faasijuhtimiseks. See meetod on teatud tüüpi parameetriline (amplituudi) juhtimine.

Türistori pingeregulaatoreid saab rakendada nii suletud kui ka avatud juhtimissüsteemidega. Avatud ahela regulaatorid ei taga rahuldavat kiiruse reguleerimise jõudlust. Nende peamine eesmärk on reguleerida pöördemomenti, et saavutada dünaamilistes protsessides ajami soovitud töörežiim.

Türistori pingeregulaatori lihtsustatud skeem

Ühefaasilise türistori pingeregulaatori võimsussektsioon sisaldab kahte juhitavat türistorit, mis tagavad siinuse sisendpingel elektrivoolu voolamise koormusele kahes suunas.

Suletud ahelaga türistori kontrollereid kasutatakse reeglina negatiivse kiiruse tagasisidega, mis võimaldab madalate pöörlemiskiiruste piirkonnas ajami piisavalt jäigad mehaanilised omadused.

Kõige tõhusam türistori regulaatorite kasutamine kiiruse ja pöördemomendi reguleerimiseks asünkroonse rootoriga mootorid.

Türistori regulaatorite toiteahelad

Joonisel fig. 1, a-e näitavad võimalikke skeeme regulaatori alaldi elementide kaasamiseks ühte faasi. Kõige tavalisem neist on joonisel fig. 1, a. Seda saab kasutada mis tahes staatori mähiste ühendusskeemi jaoks. Lubatud vool läbi koormuse (rms väärtus) selles vooluringis pidevas voolurežiimis on:

kus Azt on türistori läbiva voolu lubatud keskmine väärtus.

Maksimaalne edasi- ja tagurpidi türistori pinge

kus kzap — ohutustegur, mis on valitud, võttes arvesse võimalikke lülitusliigpingeid ahelas; — võrgu liinipinge efektiivne väärtus.

Riis. 1. Türistori pingeregulaatorite toiteahelate skeemid.

Joonisel fig. 1b, on kontrollimatute dioodide silla diagonaalis ainult üks türistor. Selle vooluahela koormuse ja türistori voolude suhe on:

Kontrollimatud dioodid valitakse voolu jaoks, mis on poole väiksem kui türistoril. Maksimaalne edasivoolu pinge türistorile

Türistori pöördpinge on nullilähedane.

Joonisel fig. 1b on mõned erinevused joonisel fig. 1, vaid juhtimissüsteemi väljaehitamiseks. Joonisel fig. 1 ja iga türistori juhtimpulsid peavad järgima toiteallika sagedust. Joonisel fig.1b, on juhtimpulsside sagedus kaks korda kõrgem.

Joonisel fig. 1, c, mis koosneb kahest türistorist ja kahest dioodist, võimaluse korral on türistorite juhtimine, koormus, vool ja maksimaalne päripinge sarnane joonisel fig. 1, a.

Selle ahela pöördpinge, mis on tingitud dioodi manööverdustegevusest, on nullilähedane.

Joonisel fig. 1d on türistorite voolu ja maksimaalse päri- ja tagasipinge poolest sarnane joonisel fig. 1, a. Joonisel fig. 1, d erineb vaadeldavatest nõuetest juhtsüsteemile, et tagada türistori juhtimisnurga vajalik varieeruvus.Kui nurk on arvestatud nullfaasi pingest, siis joonisel fig. 1, a-c, seos

kus φ- koormuse faasinurk.

Joonisel fig. 1, d, sarnane suhe on kujul:

Vajadus suurendada nurga muutmise ulatust muudab keeruliseks türistori juhtimissüsteem… Joonisel fig. 1, d saab rakendada, kui staatori mähised on ühendatud tähtkujus ilma nulljuhita ja kolmnurgas liinijuhtmetes sisalduvate alalditega. Selle skeemi kohaldamisala on piiratud nii pöördumatute kui ka pööratavate pöördkontaktiga elektriajamite puhul.

Joonisel fig. 4-1, e on oma omadustelt sarnane joonisel fig. 1, a. Triacvool on siin võrdne koormusvooluga ja juhtimpulsside sagedus võrdub toitepinge kahekordse sagedusega. Triac-ahela puuduseks on palju väiksem kui tavalistel türistoritel, lubatud väärtused du / dt ja di / dt.

Türistorregulaatorite jaoks on kõige ratsionaalsem skeem joonisel fig. 1, kuid kahe paralleelselt ühendatud türistoriga.

Regulaatorite toiteahelad on teostatud anti-paralleelsete türistoritega kõigis kolmes faasis (sümmeetriline kolmefaasiline ahel), mootori kahes ja ühes faasis, nagu on näidatud joonisel fig. 1, f, g ja h.

Kraanade elektriajamites kasutatavates regulaatorites on kõige levinum joonisel fig. 1, e, mida iseloomustavad suurimate harmooniliste voolude väikseimad kaod. Suuremad kaod nelja ja kahe türistoriga ahelates on tingitud pinge tasakaalustamatusest mootori faasides.

PCT-seeria türistori regulaatorite tehnilised põhiandmed

PCT-seeria türistorregulaatorid on seadmed, mis muudavad (vastavalt etteantud seadusele) mähitud rootoriga asünkroonmootori staatorile antud pinget. PCT-seeria türistorkontrollerid on valmistatud sümmeetrilise kolmefaasilise lülitusahela järgi (joonis 1, e). Määratud seeria regulaatorite kasutamine kraanade elektriajamites võimaldab reguleerida pöörlemissagedust vahemikus 10: 1 ja mootori pöördemomenti dünaamilistes režiimides käivitamise ja seiskamise ajal.

PCT seeria türistorregulaatorid on mõeldud pidevatele vooludele 100, 160 ja 320 A (maksimaalsed voolud vastavalt 200, 320 ja 640 A) ning pingetele 220 ja 380 V vahelduvvoolu. Regulaator koosneb kolmest ühisele raamile monteeritud toiteplokist (vastavalt paralleelselt ühendatud türistorite faaside arvule), vooluanduriplokist ja automaatikaplokist. Toiteplokkides kasutatakse ekstrudeeritud alumiiniumprofiiliga jahutitega tahvelarvuti türistoreid. Õhkjahutus – loomulikult. Automatiseerimisplokk on kõigi regulaatorite versioonide jaoks sama.

Türistorregulaatorid on toodetud IP00 kaitseastmega ja on ette nähtud paigaldamiseks standardsetele TTZ tüüpi magnetkontrolleri raamidele, mis on disainilt sarnased TA ja TCA seeria kontrolleritele. PCT seeria regulaatorite üldmõõtmed ja kaal on toodud tabelis. 1.

Tabel 1 PCT-seeria pingeregulaatorite üldmõõtmed ja kaal

TTZ magnetkontrollerid on varustatud suunakontaktoritega mootori ümberpööramiseks, rootori ahela kontaktoritega ja muude elektriajami releekontakti elementidega, mis suhtlevad kontrolleriga türistori regulaatoriga. Regulaatori juhtimissüsteemi ehitusstruktuur on näha joonisel fig. 2.

Kolmefaasilist sümmeetrilist türistori plokki T juhib SFU faasijuhtimissüsteem. Regulaatoris oleva kontrolleri KK abil muudetakse BZS kiiruse seadistust Ploki BZS kaudu juhitakse aja funktsioonis rootori ahelas olevat kiirendit KU2. Võrdlussignaalide ja TG tahhogeneraatori erinevust võimendavad võimendid U1 ja UZ Võimendi UZ väljundisse on ühendatud loogikarelee seade, millel on kaks stabiilset olekut: üks vastab edasisuunalise kontaktori sisselülitamisele. KB, teine ​​- ettepoole suunatud kontaktori sisselülitamiseks tagasisuunas KN.

Samaaegselt loogikaseadme oleku muutumisega pööratakse signaal lülitusseadme juhtahelas ümber. Sobivast võimendist U2 tulev signaal summeeritakse mootori staatori voolu viivitatud tagasiside signaaliga, mis tuleb voolu piiravast plokist TO ja suunatakse SFU sisendisse.

Loogikaplokki BL mõjutab ka vooluanduri DT ja voolu olemasolu mooduli NT signaal, mis keelab pingestatud suundkontaktorite ümberlülitamise. BL-seade teostab ka kiiruse stabiliseerimissüsteemi mittelineaarset korrektsiooni, et tagada ajami stabiilsus. Regulaatoreid saab kasutada tõste- ja sõidumehhanismide elektriajamites.

PCT seeria regulaatorid on valmistatud voolu piirava süsteemiga. Voolupiirangu tase türistorite kaitsmiseks ülekoormuse eest ja mootori pöördemomendi piiramiseks dünaamilistes režiimides varieerub sujuvalt vahemikus 0,65 kuni 1,5 regulaatori nimivoolust, ülevoolukaitse voolupiirangu tase - 0,9 kuni. Regulaatori nimivool 2.0. Lai valik kaitseseadeid võimaldab töötada sama standardsuurusega regulaatoriga mootoritega, mille võimsus erinevad umbes 2 korda.

Riis. 2. PCT tüüpi türistorregulaatoriga elektriajami talitlusskeem: KK — käsukontroller; TG — tahhogeneraator; KN, KB — suunakontaktorid; BZS — kiiruse seadistusplokk; BL — loogikaplokk; U1, U2. USA — võimendid; SFU — faasijuhtimissüsteem; DT — vooluandur; IT — praegune kohaloleku ühik; TO — voolu piirav mõõtühik; MT — kaitseüksus; KU1, KU2 — kiirenduskontaktorid; KL — lineaarne kontaktor: R — kaitselüliti.

Riis. 3. Türistori pingeregulaator PCT

Voolu olemasolu süsteemi tundlikkus on 5-10 A efektiivvool faasis. Regulaator pakub ka kaitset: null, lülitusliigpinge, voolukadu vähemalt ühes faasis (blokeerib IT ja MT), raadiovastuvõtu häirete eest.PNB 5M tüüpi kiirkaitsmed pakuvad kaitset lühisvoolude eest.