Введение к работе
Актуальность темы. Вследствие все более широкого применения в промышленности различных систем тиристорного электропривода постоянного и переменного тока и вследствие свойственного тиристорним преобразователям недостатка - низкого значения коэффициента- мощности - в настоящее время сохраняет свою актуальность задача повышения со$у> преобразователей при глубоком ре- ' гулировании выпрямленного напряжения. Этому способствует также наблюдающиеся в современном мире обострение экономических и энергетических проблем.
Использование специальных'схем преобразователей, обеспечит вающих непосредственное повышение коэффициента мощности, является одним из наиболее экономичных и эффективных путей решения этой задачи. Среди таких схем преобразователей наибольшее рас— < пространёние получили.схемы с естественной коммутацией тиристоров. Эти схемы-известны давно и их исследованию посвящено большое количество научных.работ. В большинстве из них рассматривается работа тиристорных электроприводов только в режиме непрерывного тока, а режимы их работы с прерывистыми токами исследованы недостаточно глубоко и подробно. Но реальные тиристорные электроприводы работают как в режиме непрерывного, так. и прерывистого токов, причекг работа в прерывистом режиме может занимать значительную часть рабочего цикла электропривода, иметь место в достаточно широком диапазоне изменения рабочих токов и играть существенную роль при синтезе систем управления и регулирования. Знание Особенностей режимов прерывистого тока необходимо также для осуществления раздельного управления, двумя комплектами вентилей реверсивных преобразователей. Таким образом, недостаточно полная.изученность режимов прерывистого тока электропривода с .этими типами преобразователей является одним из факторов, одерживающих их широкое применение.. Поэтому тема диссертации является актуальной.
Цель диссертационной работы. Целью диссертации является исследование характеристик электроприводов с преобразователями, выполненными по специальным схемам с повышенным коэффициентом мощности при- ""естественной коммугацэд! вентиле?! в ревдмак йреры-
вистого тока.
Задачами исследования являются:
- анализ перспективных вариантов схем и способов управления пре
образователей с естественной коммутацией, которые имеют наиболь
шее практическое значение в системах электропривода и'которые
можно охватить единой методикой расчета;
-''исследование режимов прерывистого и граничного токов электропривода с этими преобразователями и получение аналитических выражений для расчета статических характеристик; - разработка методик расчета статических характеристик электроприводов в режимах граничного и прерывистого токов;
- разработка рекомендаций по. улучшению характеристик .тиристорних
электроприводов с рассматриваемыми типами преобразователей.
Метода исследования. При выполнении.работы использовались методы анализа вентильных целей, методы расчета линейных и нелинейных электрических целей, а также графо-аналитические и численные методы решения систем трансцендентных уравнений.
Научная новизна работы состоит 6 следующем:
-
Исследованы режимы прерывистого тока тиристорних электро приводов с преобразователями, выполненными по трем наиболее распространенным типам специальных схем с повышенным.коэффициентом мощности при естественной Коммутаций вентилей. Выявлено 14 типов прерывистого режима и предложена Система их классификации. Дня всех типов схем преобразователей и всех типов режима прерывистого тока при любых возможных сочетаниях углов регулирования'получены в обдем виде аналитические выражения, определявшие значения выпрямленныхнапряжения и тока.Установлены особенности прерывистых режимов у каждого из трех типов сяелиальных.ехем преобразователей .
-
Для всех типов режима прерывистого тока электропривода получены математические соотношения, определяющие условия их существования.
-
Для всех принятых к рассмотрению специальных схем тиристорних преобразователей исследоваиы режимы граничного тока электропривода, для каждого из трех возможных типов граничного, режима получены математические соогношения, определяющие условия его существования и соответствующие ему значения выпрямленного тока.
4. Установлено, что при трех типах режима прерывистого тока передаточный коэффициент тиристорного преобразователя равен нулю, а еще при пяти типах может принимать нулевое значение. Выявлены причины этого явления, ухудшающего статическую точность и динамические свойства электропривода, и предложен способ управления, устраняющий эти недостатки на основной части диапазона регулирования.
Практическая значимость диссертационной работы заключается в создании инженерной методики расчета статических характеристик электропривода с рассматриваемыми типами преобразователей с поу вышенным коэффициентом мощности в режимах прерывистого тока и в разработке устройства для поочередного изменения уг-лов регулирования преобразователей, обеспечивающего улучшение характеристик электропривода во всех основных типах режима граничного и прерывистого тока и облегчающего, построение систем управления реверсивным электроприводом.
В.целом, полученные результаты позволяют расширить область практического применения специальных схем преобразователей с повышенным коэффициентом мощности для электроприводов, работающих с малыми токами и обеспечивающих высокую, статическую точность. ~
Апробация работы. Основные результаты диссетрационной работы докладывались и^обсуждались на научно-технических конференциях СПбГЗТУ ,в 1990 - 1991 г,г.
Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав," заключения, списка литературы из 94' наименований и четырех приложений. Она содержит 133 страницы основного текста, 75 рисунков и две таблицы на 75 страницах и 20 страниц приложений. Общий объем работы 246 страниц;
