Μειονεκτήματα των μετατροπέων θυρίστορ

Ο κύριος τύπος μετατροπέων κινητήρα συνεχούς ρεύματος επί του παρόντος είναι το θυρίστορ στερεάς κατάστασης.

Τα μειονεκτήματα των θυρίστορ περιλαμβάνουν τα ακόλουθα:

1. Μονόπλευρη αγωγιμότητα, με αποτέλεσμα να είναι απαραίτητος ο διπλασιασμός του αριθμού των συσκευών.

2. Μικρό ρεύμα υπερφόρτωσης καθώς και περιορισμός του ρυθμού ανόδου του ρεύματος.

3. Ευαισθησία σε υπέρταση.

Η μέση τιμή της ανορθωμένης τάσης απουσία ρύθμισης καθορίζεται κυρίως από το κύκλωμα μεταγωγής του μετατροπέα θυρίστορ. Τα κυκλώματα μετατροπής χωρίζονται σε δύο κατηγορίες: μηδενικό τερματικό και γέφυρα. Σε εγκαταστάσεις μέσης και υψηλής ισχύος, χρησιμοποιούνται κυρίως κυκλώματα μετατροπέων γεφυρών, κάτι που οφείλεται κυρίως σε δύο λόγους:

• χαμηλότερη τάση καθενός από τα θυρίστορ,

• η απουσία σταθερής συνιστώσας του ρεύματος που ρέει μέσω των περιελίξεων του μετασχηματιστή.

Τα κυκλώματα μετατροπέων μπορεί επίσης να διαφέρουν ως προς τον αριθμό των φάσεων: από μία σε εγκαταστάσεις χαμηλής ισχύος έως 12-24 σε μετατροπείς υψηλής ισχύος.

Όλες οι παραλλαγές μετατροπέων θυρίστορ, μαζί με θετικές ιδιότητες, όπως χαμηλή αδράνεια, έλλειψη περιστρεφόμενων στοιχείων, μικρότερα μεγέθη (σε σύγκριση με ηλεκτρομηχανικούς μετατροπείς), έχουν μια σειρά από μειονεκτήματα:

1. Σκληρή σύνδεση με το δίκτυο: όλες οι διακυμάνσεις της τάσης δικτύου μεταδίδονται απευθείας στο σύστημα μετάδοσης κίνησης και οι υπερτάσεις φορτίου στους άξονες του κινητήρα μεταδίδονται αμέσως στο δίκτυο και προκαλούν υπερτάσεις ρεύματος.

2. Χαμηλός συντελεστής ισχύος κατά τη ρύθμιση της τάσης προς τα κάτω.

3. Παραγωγή υψηλότερων αρμονικών, φορτίο στο ηλεκτρικό δίκτυο.

Σε σχέση με τη μονοπολική αγωγιμότητα των θυρίστορ και του μετατροπέα γενικά, η αναστροφή του κινητήρα στο απλούστερο κύκλωμα παρουσία ενός μετατροπέα μπορεί να γίνει μόνο με εναλλαγή του οπλισμού ή του πηνίου διέγερσης χρησιμοποιώντας κατάλληλους επαφές. Φυσικά, υπό αυτήν την προϋπόθεση, η λειτουργία του συστήματος ηλεκτρικής μηχανής δεν θα είναι ικανοποιητική, καθώς είναι απαραίτητο να αλλάξει είτε υψηλά ρεύματα είτε κύκλωμα υψηλής επαγωγής. Ως εκ τούτου, χρησιμοποιούνται συνήθως δύο μετατροπείς, καθένας από τους οποίους έχει σχεδιαστεί για να λειτουργεί σε μία κατεύθυνση περιστροφής.

Οι τεχνικοί και οικονομικοί δείκτες μιας κίνησης θυρίστορ: το εύρος ρύθμισης της ταχύτητας, η δυνατότητα μιας ή άλλης μεθόδου πέδησης, οπισθοπορείας, ο τύπος μηχανικών χαρακτηριστικών και άλλα προκαθορίζονται σε μεγάλο βαθμό από το σχέδιο τροφοδοσίας.

Όλη η ποικιλία των σχημάτων των κύριων κυκλωμάτων (ισχύος) μπορεί να μειωθεί σε τέσσερις κύριες επιλογές:

1. Τροφοδοσία οπλισμού κινητήρα συνεχούς ρεύματος από έναν ελεγχόμενο μετατροπέα.Αυτό και τα ακόλουθα διαγράμματα για την απλοποίηση του σχεδίου και τον εντοπισμό θεμελιωδών διαφορών δίνονται με την υπόθεση παροχής από μονοφασικό δίκτυο AC.

Ελεγχόμενο σύστημα μετατροπέα-μοτέρ με έναν μετατροπέα θυρίστορ στο κύκλωμα οπλισμού, V, N - επαφές για περιστροφή προς τα εμπρός και προς τα πίσω

Σε αυτή την περίπτωση, η ρύθμιση ταχύτητας παρέχεται μόνο με αλλαγή της τάσης που εφαρμόζεται στον οπλισμό του κινητήρα. αντίστροφη κίνηση κινητήρα — αλλάζοντας την κατεύθυνση του ρεύματος του οπλισμού χρησιμοποιώντας επαφές. Το φρενάρισμα είναι ηλεκτροδυναμικό.

Η παρουσία επαφών αναστροφής στο κύκλωμα οπλισμού καθιστά την εγκατάσταση πιο δαπανηρή, ειδικά με σημαντική ισχύ κινητήρα, και επίσης την καθιστά κατάλληλη μόνο για μηχανισμούς που δεν απαιτούν συχνές αναστροφές και στάσεις. Το κύκλωμα δεν παρέχει αναγεννητική ικανότητα πέδησης.

2. Τροφοδοσία του οπλισμού του κινητήρα από δύο μετατροπείς συνδεδεμένους σε διασταύρωση. Σε μια κατεύθυνση περιστροφής, ο ένας μετατροπέας λειτουργεί, στον άλλο - ο άλλος.Το αντίθετο επιτυγχάνεται με τον έλεγχο των θυρίστορ και εξασφαλίζεται με τη μεταφορά ενός από τους μετατροπείς σε λειτουργία μετατροπέα.

Ένα ελεγχόμενο σύστημα μετατροπέα-μοτέρ με δύο μετατροπείς συνδεδεμένους σε διασταυρούμενο κύκλωμα

Το κύκλωμα δεν απαιτεί ογκώδεις επαφέες αναστροφής στο κύκλωμα οπλισμού, παρέχει ομαλή και αξιόπιστη διακοπή ανάκτησης ενέργειας και γενικά χρησιμοποιείται για συχνή αναστροφή.

Το μειονέκτημα του κυκλώματος είναι η πολυπλοκότητα και το υψηλό κόστος λόγω της ανάγκης να υπάρχει διπλό σετ θυρίστορ και διπλάσιος αριθμός δευτερευόντων περιελίξεων του μετασχηματιστή ισχύος.

3. Παράλληλη-αντίθετη σύνδεση μετατροπέων. Οι ιδιότητες του σχήματος είναι παρόμοιες με το προηγούμενο.Το πλεονέκτημα είναι λιγότερες δευτερεύουσες περιελίξεις του μετασχηματιστή ισχύος.

Ελεγχόμενο σύστημα μετατροπέα-μοτέρ με παράλληλη αντίθετη σύνδεση μετατροπέων

Σύστημα μετατροπέα-κινητήρα με ελεγχόμενο μετατροπέα στο κύκλωμα διέγερσης του κινητήρα

Η συσκευή λειτουργεί με σταθερό και επαρκώς υψηλό συντελεστή ισχύος. Αντίθετα, αλλάζοντας την κατεύθυνση του ρεύματος στο κύκλωμα διέγερσης, σφίγγει τα μεταβατικά. Το σύστημα δεν είναι πολύ κατάλληλο για μηχανισμούς που απαιτούν μεγάλο αριθμό αναστροφών και στάσεων.