Регулируемый тиристорный преобразователь и питающийся от него приводной двигатель представляют собой единое электрическое устройство с общей схемой управления, получившее название тиристорного электропривода.
Вентильный электропривод может выполнять следующие задачи:
Пуск двигателей без реостата, так как при помощи регулируемых вентилей можно подать к двигателю нужное для плав пуска регулируемое напряжение.
Регулирование (или поддержания постоянства) скорости электродвигателей путем регулирования напряжения в цели якоря, или регулирования возбуждения, или же путем комбинированного регулирования.
Реверсирование хода электродвигателей посредством изменения полярности в цепи главного тока или в цепи возбуждения электродвигателя.
Электрическое безреостатное торможение электродвигателей путем рекуперации энергии торможении в сеть переменного тока.
В принципе вентильный электропривод может быть применен во всех случаях, когда требуется в том или ином виде регулирование скорости привода.
В основу работы тиристорного электропривода положен принцип регулирования напряжения (или, соответственно тока в нагрузке) по заданному закону. Основным элементом ТП является управляемый тиристорный преобразователь – вентильный мост, собранный по одной из известных: трехфазного моста с нулевой точкой, но чаще - по схеме Ларионова или двенадцатипульсной схеме выпрямителей.
На рисунке ниже приведена структурная схема тиристорного электропривода с реверсированием по току возбуждения. Особенность схемы заключается в том, что в ней нет надобности в переключателе главного тока и отпадают связанные затруднения, так как все переключения осуществляются только в цепи возбуждения двигателя. Но наряду с этим схема обладает и недостатком, заключающимся в том, что вследствие электромагнитной инерции цепи возбуждения реверсирование двигателя совершается с известной задержкой, для уменьшения которой необходимо снизить постоянную времени.
Регулирование скоростных параметров производится системой управления, которая в общем случае может включать в себя следующие узлы (в скобках указаны функции этих узлов):
– Задатчик интенсивности (ЗИ) – обеспечивает необходимый темп разгона и торможения.
– Регулятор скорости, ЭДС или напряжения (суммирует все входные сигналы задания скорости в том числе и от задатчика интенсивности и сигнал обратной связи с отрицательным знаком от датчика скорости, ЭДС или напряжения и формирует сигнал рассогласования по скорости; который поступает на регулятор тока; к функциям РС можно добавить формирование различных характеристик регулирования скорости, формирование сигнала снижения токоограничения при увеличении скорости и формирование сигнала «стоянка» для шунтирования РТ).
– Регулятор тока (получает на вход сигнал задания тока с выхода регулятора скорости и сигнал обратной связи с выхода с датчика тока. На выходе он формирует сигнал напряжения управления в СИФУ ТП, определяющее угол управления тиристоров α; ограничение скорости нарастания тока, улучшение динамики контура тока в зоне прерывистых токов, обеспечение режима стоянки, компенсации влияния ЭДС на характеристики контура).
– Систему импульсно-фазового управления (предназначенная для получения управляющих импульсов открытия тиристоров, при которой синхронизация управляющих импульсов осуществляется напряжением сети переменного тока.
– Датчик тока (преобразование токового сигнала в сигнал напряжения, гальваническая развязка).
– Датчика напряжения, ЭДС (преобразование напряжения.
Основные неисправности, которые чаще всего возникают при неправильной эксплуатации ТЭП:
1) обрыв фазы питания согласующего трансформатора или силовой шины постоянного тока, в следствии плохого контакта;
2) пробой p-n-переходов тиристора из-за локального перегрева, наступившего в следствии плохого теплового контакта корпуса транзистора и радиатора;
3) закорачивание p-n-перехода на УЭ тиристора из-за попадания на него отрицательного напряжения (выход из строя шунтирующего диода в цепи формирователя импульсов);
4) сгорание выпрямителей из-за перегрузок в сети;
5) пропадание управляющих импульсов на одном или группе тиристоров;
6) заклинивание лопасти вентилятора обдува тиристорного блока или силового трансформатора;
7) выход из строя интегральных элементов в блоках СУ из-за попадания статического напряжения через токопроводящую пыль;
8) обрыв в цепях обратной связи.
9) образование токопроводящих мостков на платах, где имеется высокое напряжение и возможно попадание токопроводящей пыли, влаги и т.п.
Билет 18