Mga converter ng DC valve

Ang mga Valve DC converter ay ginagamit upang paganahin ang field at armature windings ng DC electric motors kung sakaling kailanganin ang malawak na hanay ng speed regulation at mataas na kalidad ng transient mode ng electric drive.

Para sa mga user na ito, ang mga power circuit ng valve converter ay maaaring: zero o bridge, single-phase o three-phase. Ang pagpili ng isa o isa pang converter circuit ay dapat na nakabatay sa:

• pagbibigay ng pinahihintulutang paggulo sa rectified curve ng boltahe,

• nililimitahan ang bilang at magnitude ng mas mataas na harmonika Alternating boltahe,

• mataas na paggamit ng power transpormer.

Kilalang-kilala na ang pulsating rectified converter voltage ay lumilikha ng pulsating current sa motor na nakakagambala sa normal na commutation ng motor. Bilang karagdagan, ang mga ripples ng boltahe ay nagdudulot ng karagdagang pagkalugi sa motor, na humahantong sa pangangailangan na labis na timbangin ang kapangyarihan nito.

Ang pagpapabuti ng commutation at pagbabawas ng mga pagkalugi sa de-koryenteng motor ay maaaring makamit alinman sa pamamagitan ng pagtaas ng bilang ng mga phase ng rectifier, o sa pamamagitan ng pagpapakilala ng smoothing inductance, o sa pamamagitan ng pagpapabuti ng disenyo ng motor.

Kung ang converter ay idinisenyo upang matustusan ang armature circuit ng motor na may mababang inductance, ang pinaka-nakapangangatwiran na mga circuit ng kapangyarihan nito ay tatlong-phase: double three-phase zero na may surge reactor, tulay (Fig. 1).

kanin. 1. Mga supply circuit ng mga three-phase thyristor converter: a — double three-phase zero na may equalizing reactor, b — bridge

Para sa powering field coils Mga DC motorna may makabuluhang inductance, ang mga power circuit ng valve converters ay maaaring parehong three-phase zero at bridge single-phase o three-phase (Fig. 2).

kanin. 2. Mga scheme ng thyristor rectifier para sa pagpapagana ng mga windings ng field: a-three-phase zero, b-single-phase bridge, c-three-phase semi-controlled na pavement

Sa mga three-phase rectifier circuits, ang pinakalaganap ay ang three-phase bridge (Fig. 1, b). Ang mga bentahe ng scheme ng pagwawasto na ito ay: mataas na paggamit ng pagtutugma ng three-phase transpormer, ang pinakamaliit na halaga ng reverse boltahe ng mga balbula.

Para sa mga high-power electric drive, ang pagbabawas ng rectified boltahe ripple ay nakakamit sa pamamagitan ng pagkonekta ng mga rectifier bridge nang magkatulad o magkakasunod. Sa kasong ito, ang mga tulay ng rectifier ay pinapagana ng alinman sa isang three-winding transformer o ng dalawang two-winding transformer.

Sa unang kaso, ang pangunahing paikot-ikot ng transpormer ay konektado "bituin", at ang pangalawang - sa "bituin", ang isa pa - sa "delta".Sa pangalawang kaso, ang isa sa mga transformer ay konektado ayon sa "star-star" scheme, at ang pangalawa - ayon sa "delta-star" scheme.

Dahil sa ang katunayan na ang pangunahin o pangalawang windings ng mga transformer ay may iba't ibang mga scheme ng koneksyon, ang rectified boltahe sa isang tulay ay magkakaroon ng mga waveform na wala sa phase sa isang anggulo sa rectified boltahe waveforms sa kabilang tulay. Bilang resulta, ang kabuuang rectified na boltahe ng armature ng motor ay magkakaroon ng mga ripples, ang dalas nito ay 2 beses na mas mataas kaysa sa dalas ng mga alon ng bawat tulay. Ang equation ng instantaneous values ​​​​​​ng rectified voltages kahanay sa mga konektadong tulay ay isinasagawa ng isang smoothing reactor. Kapag ang mga tulay ng rectifier ay konektado sa serye, gumagana ang circuit sa katulad na paraan.

Upang bawasan ang bilang ng mga nakokontrol na balbula, ang mga semi-regulated o single bridge circuit ay ginagamit para sa pagwawasto. Sa kasong ito, ang kalahati ng tulay, halimbawa, ang pangkat ng katod, ay kinokontrol, at ang kalahati ng anode ay hindi nakokontrol, i.e. binuo sa diodes (tingnan ang Fig. 2, c).

Ang lahat ng nasa itaas na converter power circuit ay hindi maibabalik, dahil tinitiyak nila ang daloy ng kasalukuyang sa load sa isang direksyon lamang. Ang paglipat mula sa isang irreversible sa isang reversible circuit ay maaaring gawin sa pamamagitan ng paggamit ng contact reverser o sa pamamagitan ng pag-install ng dalawang set ng mga rectifier. Ang ganitong mga rectifier ay ginawa sa mga anti-parallel (Fig. 3) o crossed (Fig. 4) na mga scheme.

Sa isang anti-parallel circuit, ang parehong mga tulay na U1 at U2 (tingnan ang Fig. 3) ay pinapakain mula sa karaniwang paikot-ikot ng transpormer at konektado sa tapat at parallel sa bawat isa. Sa isang crossover circuit, ang bawat tulay ay pinapagana ng isang hiwalay na coil at crossover na konektado sa load.

kanin.3. Scheme ng mga anti-parallel connection converter

kanin. 4. Diagram ng cross-connection ng mga converter

Ang kontrol ng mga balbula ng tulay ng dalawang bahagi na nababaligtad na mga converter ay maaaring magkahiwalay o magkasanib. Sa hiwalay na kontrol, ang mga control pulse ay ibinibigay sa mga balbula ng tulay lamang na kasalukuyang tumatakbo at nagbibigay ng nais na direksyon ng kasalukuyang sa circuit ng pagkarga. Kasabay nito, ang mga balbula sa kabilang tulay ay nakakandado.

Sa magkasanib na kontrol, ang mga control pulse ay ibinibigay sa mga balbula ng parehong mga tulay nang sabay-sabay, anuman ang direksyon ng kasalukuyang sa pagkarga. Samakatuwid, sa kontrol na ito, ang isa sa mga tulay ay gumagana sa rectifier at ang isa ay inihanda para sa inverter mode. Ang co-governance, sa kabilang banda, ay maaaring maging pare-pareho at hindi pare-pareho.

Sa coordinated na kontrol, ang mga control pulse ay ibinibigay sa mga balbula ng parehong mga tulay, upang ang mga average na halaga ng naitama na boltahe at ang huli ay pantay. Sa kaso ng hindi pantay na kontrol, kinakailangan na ang average na rectified boltahe ng tulay na tumatakbo sa inverter mode (inverter valve group) ay lumampas sa boltahe ng tulay na tumatakbo sa rectifier mode (rectifier valve group).

Ang pagpapatakbo ng nababaligtad na mga circuit na may magkasanib na kontrol ay nailalarawan sa pagkakaroon ng isang equalizing kasalukuyang sa isang closed loop na nabuo sa pamamagitan ng mga balbula ng grupo at ang mga windings ng transpormer, na lumilitaw dahil sa hindi pagkakapantay-pantay ng mga agarang halaga ng mga boltahe ng grupo lahat. ang oras. Upang limitahan ang huli, ang equalizing chokes L1 - L4 ay ipinakilala sa mga circuits (tingnan ang Fig. 3).

Ang mga bentahe ng magkasanib na coordinated na kontrol ay pagiging simple, kahandaang lumipat mula sa isang mode patungo sa isa pa, hindi malabo na mga static na katangian, kawalan ng pasulput-sulpot na kasalukuyang mode kahit na sa mababang pagkarga. Gayunpaman, sa kontrol na ito, ang malalaking equalizing currents ay dumadaloy sa circuit.

Ang mga chain na may walang kaparis na kontrol ay may mas maliit na sukat ng choke kaysa sa may katugmang kontrol. Gayunpaman, sa gayong kontrol, bumababa ang saklaw ng mga pinapahintulutang anggulo ng kontrol, na humahantong sa underutilization ng transpormer at pagbaba sa power factor.

Ang mga disadvantages sa itaas ay inalis ng converter circuit na may hiwalay na kontrol. Ang pamamaraang ito ng kontrol ay ganap na nag-aalis ng pag-equalize ng mga alon, dahil sa kasong ito ang supply ng control pulses ay isinasagawa lamang para sa isang nagtatrabaho na grupo ng mga balbula. Samakatuwid, hindi na kailangang i-equalize ang mga chokes at sa pangkalahatang kapangyarihan ng transpormer, dahil ang grupo ng rectifier ay maaaring mabuksan na may zero na halaga ng anggulo ng pagsasaayos.