DC klapi muundurid

Klapi alalisvoolu muundureid kasutatakse alalisvoolu elektrimootorite välja- ja armatuurimähiste toiteks juhuks, kui on vaja laia kiiruse reguleerimise ulatust ja elektriajami siirderežiimide kõrget kvaliteeti.

Nende kasutajate jaoks võivad klapimuundurite toiteahelad olla: null- või sild-, ühefaasilised või kolmefaasilised. Ühe või teise muunduri vooluringi valik peaks põhinema:

• alaldatud pingekõvera lubatud ergastuse tagamine,

• kõrgemate harmooniliste arvu ja suuruse piiramine vahelduvpinge,

• jõutrafo kõrge kasutamine.

On hästi teada, et pulseeriv alaldatud muunduri pinge tekitab mootoris pulseeriva voolu, mis häirib mootori normaalset kommutatsiooni. Lisaks põhjustavad pinge pulsatsioonid mootoris täiendavaid kadusid, mis toob kaasa vajaduse selle võimsust üle hinnata.

Elektrimootori kommutatsiooni parandamine ja kadude vähendamine on saavutatav kas alaldi faaside arvu suurendamise või silumisinduktiivsuse sisseviimisega või mootori konstruktsiooni täiustamisega.

Kui muundur on ette nähtud väikese induktiivsusega mootori armatuuriahela varustamiseks, on selle kõige ratsionaalsemad toiteahelad kolmefaasilised: kahekordne kolmefaasiline null koos liigpingereaktoriga, sild (joonis 1).

Riis. 1. Kolmefaasiliste türistormuundurite toiteahelad: a — kahekordne kolmefaasiline null koos võrdsustamisreaktoriga, b — sild

Väljamähiste toiteks DC mootoridolulise induktiivsusega võivad klapimuundurite toiteahelad olla nii kolmefaasilised null- kui ka silla ühefaasilised või kolmefaasilised (joonis 2).

Riis. 2. Türistori alaldi skeemid väljamähiste toiteks: a-kolmefaasiline null, b-ühefaasiline sild, c-kolmefaasiline pooljuhitav teekate

Kolmefaasilistest alaldi ahelatest on kõige levinum kolmefaasiline sild (joon. 1, b). Selle alaldusskeemi eelised on järgmised: sobiva kolmefaasilise trafo kõrge kasutamine, ventiilide pöördpinge väikseim väärtus.

Suure võimsusega elektriajamite puhul saavutatakse alaldi pinge pulsatsiooni vähendamine paralleelselt või järjestikku ühendades alaldi sillad. Sel juhul saavad alaldi sillad toite kas ühest kolmemähisega trafost või kahest kahe mähisega trafost.

Esimesel juhul on trafo primaarmähis ühendatud "tähega" ja sekundaarne - "tähega", teisel - "kolmnurgaga".Teisel juhul on üks trafodest ühendatud vastavalt "täht-tähe" skeemile ja teine ​​- vastavalt "kolmtähe" skeemile.

Kuna trafode primaar- või sekundaarmähistel on erinevad ühendusskeemid, on ühe silla alaldatud pinge lainekujud, mis on teise silla alaldatud pinge lainekujude suhtes nurga all faasist väljas. Selle tulemusena tekib mootori armatuuri alaldatud summaarsel pingel pulsatsioon, mille sagedus on 2 korda suurem iga silla lainete sagedusest. Alaldatud pingete hetkväärtuste võrrand paralleelselt ühendatud sildadega teostab silumisreaktor. Kui alaldi sillad on ühendatud järjestikku, töötab ahel sarnaselt.

Reguleeritavate ventiilide arvu vähendamiseks kasutatakse korrigeerimiseks poolreguleeritud või ühe silla ahelaid. Sel juhul juhitakse pool sillast, näiteks katoodrühm, ja anoodipool on kontrollimatu, s.t. monteeritud dioodidele (vt joonis 2, c).

Kõik ülaltoodud muunduri toiteahelad on pöördumatud, kuna tagavad voolu liikumise koormuses ainult ühes suunas. Üleminek pöördumatult vooluringilt pöörduvale vooluringile saab toimuda kas kontakti reverseri abil või kahe alaldi komplekti paigaldamisega. Sellised alaldid on valmistatud anti-paralleelsete (joonis 3) või risti (joonis 4) skeemidega.

Antiparalleelses vooluringis on mõlemad sillad U1 ja U2 (vt joonis 3) toidetud trafo ühisest mähisest ning on ühendatud üksteisega vastamisi ja paralleelselt. Ristlülitusahelas toidab iga silda eraldi mähis ja koormusega ühendatud ristmik.

Riis.3. Paralleelühenduse vastaste muundurite skeem

Riis. 4. Konverterite ristühenduse skeem

Kahekomponentsete pöördmuundurite sildventiilide juhtimine võib olla eraldi või ühine. Eraldi juhtimisel suunatakse juhtimpulsid ainult selle silla ventiilidele, mis parasjagu töötab ja annab koormusahelas soovitud voolusuuna. Samal ajal on teise silla klapid lukus.

Ühisjuhtimisel antakse juhtimpulsid mõlema silla klappidele üheaegselt, sõltumata koormuse voolu suunast. Seetõttu töötab selle juhtimisega üks sildadest alaldis ja teine ​​on ette valmistatud inverterrežiimiks. Kaasvalitsemine seevastu võib olla järjepidev ja ebajärjekindel.

Koordineeritud juhtimisel antakse mõlema silla klappidele juhtimpulsid, nii et korrigeeritud pinge y keskmised väärtused olid viimaste jaoks võrdsed. Ebaühtlase juhtimise korral on vajalik, et inverterrežiimil töötava silla keskmine alaldatud pinge (inverterklapi rühm) ületaks alaldi režiimil töötava silla pinge (alaldi klapirühm).

Ühisjuhtimisega pööratavate vooluahelate tööd iseloomustab võrdsusvoolu olemasolu suletud ahelas, mille moodustavad rühmaventiilid ja trafo mähised, mis ilmneb kõigi grupi pingete hetkväärtuste ebavõrdsuse tõttu. aeg. Viimase piiramiseks sisestatakse ahelatesse tasandusdrosselid L1 — L4 (vt joonis 3).

Ühise koordineeritud juhtimise eelisteks on lihtsus, valmisolek ühelt režiimilt teisele lülituda, üheselt mõistetavad staatilised karakteristikud, katkendvoolurežiimi puudumine isegi madalatel koormustel. Kuid selle juhtimisega voolavad ahelas suured võrdsusvoolud.

Võrreldamatu juhtimisega kettidel on väiksemad õhuklapi mõõtmed kui sobitatud juhtseadmega. Sellise juhtimise korral aga lubatud juhtimisnurkade vahemik väheneb, mis toob kaasa trafo alakasutamise ja võimsusteguri vähenemise.

Ülaltoodud puudused on ilma eraldi juhtseadmega muunduri ahelast. See juhtimismeetod välistab täielikult tasandusvoolud, kuna sel juhul toimub juhtimpulsside tarnimine ainult ventiilide töörühma jaoks. Seetõttu ei ole vaja drosselid ja üldiselt trafo võimsust võrdsustada, kuna alaldi rühma saab avada reguleerimisnurga nullväärtusega.