|
Когда не требуется глубокое
регулирование выходного напряжения выпрямителей, целесообразно применять
исполнительный орган, выполненный по мостовой схеме с тремя тиристорами в ка
тодной группе и тремя неуправляемыми вентилями в анодной группе, включенными
в нуль трансформатора со стороны переменного тока ( 47). Такая схема
позволяет применить для фазового регулирования простое фазо-импульоное
устройство с одним генератором импульсов, стабилизированным трехфазной сетью.
Схема работает следующим образом. При отсутствии
управляющих импульсов все три тиристора заперты. Неуправляемые вентили при
этом также будут заперты, поскольку пулевая точка, соединяющая первичные
обмотки трансформатора в «звезду», оказывается изолированной. Напряжение
выпрямителя в этот момент практически будет равно нулю (токами утечки
запертых тиристоров можно пренебречь).
При подаче положительных импульсов на управляющие электроды
тиристоров должен открыться тот тиристор, напряжение на аноде которого 'будет
максимальным. Одновременно оказываются открытыми вентили, аноды ^которых
приобретут положительный потенциал по отношению к катоду.
Периодичность открывания тиристоров каждой фазы—120°.
Когда ток фазы понизится до нуля, тиристор запрется. Таким образом,
изменением фазового угла подачи импульсов управления можно изменять интервал
проводимости тиристоров, что позволяет регулировать величину напряжения на
нагрузке в пределах, обусловленных выбором системы управления и характером
нагрузки.
кривые изменения напряжения на первичной обмотке одной из
фаз при различных углах тиристоров (соответственно) а=75, 30 и 180°.
До момента подачи управляющего импульса (Ф=Ю) тиристоры
ПП1 и ПП2 (см. 47) и вентили Д1 и ДЗ заперты, а тиристор ППЗ и вентиль Д2
открыты (включены фазы ВС). При этом ток нагрузки в фазе А равен нулю. В
момент <р=а тиристор ПП1 откроется, что приведет к открытию вентиля ДЗ.
При этом вентиль Д2 останется открытым до ф=120°. Таким образом, с момента
<р = =ia до ф= 120° тиристор ПП1 и вентили Д2 и ДЗ открыты, что
обеспечивает выравнивание потенциалов точек а, б, с. В этот момент обмотка
фазы А включится на полное фазное напряжение сети.
При ф=120° знак напряжения фазы В изменится, что приведет
к запиранию вентиля Д2. Тиристор ПП1 и вентиль ДЗ останутся открытыми, а к
обмоткам фазы А и фазы С приложится половина линейного напряжения UCA. Такое
состояние сохранится до момента ф = а+120°, когда будет подан очередной
управляющий импульс, открывающий тиристор ПП2 и имеющий в этот момент наибольший
положительный потенциал на аноде. Это приведет к закрытию тиристора ПП1 и
открытию вентиля Д1. Потенциалы то-
чек а, б, с вновь выравнятся, а обмотка трансформатора
включится на полное фазное напряжение.
При ф=240° закроется вентиль ДЗ и напряжение на обмотке
будет равным половине линейного напряжения Чаь. В момент <р= = а+240°
управляющий импульс откроет тиристор ППЗ, точки а, б, с приобретут потенциал
с точкой О, а напряжение на обмотке будет равным фазному напряжению сети.
Порядок изменения напряжения на обмотках двух других фаз
такой же, но со сдвигом по фазе ± 120°.
К положительным качествам рассмотренной схемы
исполнительных органов следует отнести и то, что в ней вентили включены
встречно-параллелыно с тиристорами. В таких схемах обратное напряжение на
тиристоре равно прямому падению напряжения на открытом вентиле, т. е.
тиристор практически -защищен от воздействия обратного напряжения, что
существенно повышает надежность работы схемы.
Трехфазные схемы управления
Бесперебойная работа исполнительного органа, изготовленного
по схеме встречно-параллельного включения тиристора и вентиля (см. 47),
возможна в том случае, когда запускающие импульсы на все три тиристора
подаются строго синхронно через 120 эл. град. Даже незначительное нарушение
синхронности может вызвать подмагничивание сердечника трансформатора,
которое, нарастая лавинообразно, приведет выпрямитель к аварийной ситуации,
подобной однофазному короткому замыканию.
Для четкой синхронизации импульсов управления удобно
использовать последовательность чередования фаз трехфазной сети, от которой
питается выпрямитель.
Фазо-импульсное устройство, частота импульсов которого
строго соответствует частоте чередования фаз сети. Схема очень проста,
компактна и надежна в работе. Она не чувствительна к перемене порядка
чередования фаз сети, не требует специального согласования и настройки цепей
управления. Схема выдает строго синхронизированные через ]20 эл. град
управляющие импульсы во всех трех фазах и легко позволяет осуществлять
автоматическое регулирование напряжения с замкнутой обратной связью.
Релаксационный генератор импульсов получает питание через
трехфазный выпрямитель Ду в течение каждого интервала, когда один из
тиристоров заперт. Это напряжение поддерживается неизменным стабилитроном КС
и подается через резистор R1 на зарядку конденсатора С.
Резистор R1 регулирует скорость зарядки. Когда напряжение
на конденсаторе достигнет величины, равной напряжению переключения динистора
ДП, последний откроется и через диод До и ограничивающие сопротивления RK на
все три управляющие перехода тиристоров ПП1, ПП2, ППЗ будет подан
положительный импульс.
Параметры схемы подбираются так, чтобы мощность
управляющего импульса была достаточной для четкого отпирания тиристоров в
интервале температур ±50°С (обычно t/„=10—20 в, 1и = =0,5—2 а щ зависимости
от типа тиристора) Импульсы должны иметь крутой передний фронт. Тиристор, на
аноде которого в этот момент будет наиболее положительный по отношению к катоду
потенциал, откроется и зашунтирует конденсатор С. Такое состояние будет
продолжаться до тех пор, пока ток данной фазы не станет меньше тока удержания
тиристора в открытом состоянии. После этого тиристор запрется. Такие циклы
будут повторяться автоматически с частотой чередования фаз сети, т. е. строго
синхронно через 120 эл. град.
|