ווסתי מתח תיריסטורים

ווסתי מתח תיריסטורים הם מכשירים שנועדו לשלוט על המהירות והמומנט של מנועים חשמליים. ויסות המהירות והמומנט מתבצע על ידי שינוי המתח המסופק לסטטור של המנוע ומתבצע על ידי שינוי זווית הפתיחה של התיריסטורים. שיטה זו של בקרת מוטור נקראת בקרת פאזה. שיטה זו היא סוג של בקרה פרמטרית (משרעת).

ווסתי מתח תיריסטורים יכולים להיות מיושמים עם מערכות בקרה סגורות ופתוחות כאחד. ווסת לולאה פתוחה אינם מספקים ביצועי בקרת מהירות מספקים. המטרה העיקרית שלהם היא להתאים את המומנט כדי לקבל את מצב הפעולה הרצוי של הכונן בתהליכים דינמיים.

תכנית פשוטה של ​​וסת מתח תיריסטור

קטע ההספק של ווסת מתח התיריסטור החד-פאזי כולל שני תיריסטורים מבוקרים המבטיחים זרימת זרם חשמלי על העומס בשני כיוונים במתח כניסה סינוסואידי.

בקרי תיריסטורים בלולאה סגורה משמשים, ככלל, עם משוב מהירות שלילי, המאפשר לקבל מאפיינים מכניים קשיחים מספיק של הכונן באזור של מהירויות סיבוב נמוכות.

השימוש היעיל ביותר בווסתי תיריסטורים לבקרת מהירות ומומנט מנועי רוטור אסינכרוני.

מעגלי אספקה ​​של ווסת תיריסטורים

באיור. 1, a-e מציגים תוכניות אפשריות להכללת רכיבי המיישר של הרגולטור בשלב אחד. הנפוץ שבהם הוא התרשים באיור. 1, א. זה יכול לשמש עבור כל ערכת חיבור של פיתולי הסטטור. הזרם המותר דרך העומס (ערך rms) במעגל זה במצב זרם רציף הוא:

כאשר Azt הוא הערך הממוצע המותר של הזרם דרך התיריסטור.

מתח תיריסטור מרבי קדימה ואחורה

כאשר kzap - גורם בטיחות שנבחר תוך התחשבות במתחי יתר אפשריים במעגל; - הערך האפקטיבי של מתח הקו של הרשת.

אורז. 1. ערכות של מעגלי כוח של ווסתי מתח תיריסטורים.

בתרשים של איור. 1b, יש רק תיריסטור אחד כלול באלכסון של גשר הדיודות הבלתי מבוקרות. היחס בין זרמי העומס והתיריסטור עבור מעגל זה הוא:

דיודות לא מבוקרות נבחרות עבור זרם שהוא חצי מזה של תיריסטור. מתח קדימה מרבי לתיריסטור

המתח ההפוך של התיריסטור קרוב לאפס.

התרשים באיור. 1b יש כמה הבדלים מהסכימה של איור. 1, אלא לבניית מערכת הניהול. בתרשים של איור. 1, ופולסי הבקרה עבור כל אחד מהתיריסטורים חייבים לעקוב אחר תדר אספקת החשמל. בתרשים של איור.1b, תדירות פעימות הבקרה גבוהה פי שניים.

התרשים באיור. 1, c, המורכב משני תיריסטורים ושתי דיודות, במידת האפשר, בקרה, עומס, זרם ומתח קדימה מקסימלי של תיריסטורים דומה לתרשים באיור. 1, א.

המתח ההפוך במעגל זה עקב פעולת ה-shunting של הדיודה קרוב לאפס.

התרשים באיור. 1d במונחים של זרם ומתח מרבי קדימה ואחורה של התיריסטורים דומה למעגל של איור. 1, א. התרשים באיור. 1, d שונה מהדרישות הנחשבות למערכת הבקרה כדי לספק את טווח הווריאציה הדרוש של זווית הבקרה של תיריסטור. אם הזווית נספרת ממתח הפאזה האפס, אז עבור המעגלים באיור. 1, א-ג, היחס

שבו φ- זווית פאזה של העומס.

עבור המעגל של איור. 1, ד, יחס דומה לובש את הצורה:

הצורך להגדיל את טווח שינוי הזווית מסבך מערכת בקרת תיריסטורים… התרשים באיור. 1, d ניתן ליישם כאשר פיתולי הסטטור מחוברים בכוכב ללא מוליך נייטרלי ובדלתא עם המיישרים הכלולים במוליכי הקו. היקף תכנית זו מוגבל לכוננים חשמליים בלתי הפיכים והפיכים עם מגע הפוך.

התרשים באיור. 4-1, e בתכונותיו דומה לתכנית באיור. 1, א. זרם הטריאק כאן שווה לזרם העומס, ותדירות פולסי הבקרה שווה לפעמיים מתדירות מתח האספקה. החיסרון של מעגל טריאק קטן בהרבה מזה של תיריסטורים רגילים, הערכים המותרים du / dt ו- di / dt.

עבור ווסתי תיריסטורים, התוכנית הרציונלית ביותר היא באיור. 1, אבל עם שני תיריסטורים מחוברים אנטי מקבילים.

מעגלי הכוח של הרגולטורים מיושמים עם תיריסטורים אנטי מקבילים בכל שלושת השלבים (מעגל תלת פאזי סימטרי), בשני פאזי ואחד של המנוע, כפי שמוצג באיור. 1, f, g ו-h בהתאמה.

בווסתים המשמשים בכוננים חשמליים של מנוף, הנפוץ ביותר הוא מעגל המיתוג הסימטרי המוצג באיור. 1, e, המאופיין בהפסדים הנמוכים ביותר מזרמים הרמוניים גבוהים יותר. ההפסדים הגדולים יותר במעגלים עם ארבעה ושני תיריסטורים נקבעים על ידי חוסר איזון המתח בשלבי המנוע.

נתונים טכניים בסיסיים עבור ווסתי תיריסטורים מסדרת PCT

ווסתי תיריסטורים מסדרת PCT הם מכשירים לשינוי (על פי חוק נתון) המתח המסופק לסטאטור של מנוע אינדוקציה עם רוטור פצע. בקרי תיריסטורים מסדרת PCT מיוצרים על פי מעגל מיתוג תלת פאזי סימטרי (איור 1, ה). השימוש בווסתים מהסדרה המצוינת בהנעים חשמליים של מנוף מאפשר ויסות של תדירות הסיבוב בטווח של 10:1 וויסות מומנט המנוע במצבים דינמיים במהלך התנעה ועצירה.

ווסתי תיריסטורים מסדרת PCT מיועדים לזרמים רציפים של 100, 160 ו-320 A (זרמים מקסימליים של 200, 320 ו-640 A בהתאמה) ולמתחים של 220 ו-380 V AC. הרגולטור מורכב משלוש יחידות אספקת חשמל המורכבות על מסגרת משותפת (לפי מספר השלבים של תיריסטורים מחוברים אנטי-מקבילים), יחידת חיישן זרם ויחידת אוטומציה. ספקי הכוח משתמשים בתיריסטורים בטאבלטים עם מצננים בפרופיל אלומיניום. קירור אוויר - באופן טבעי. בלוק האוטומציה זהה עבור כל הגרסאות של הרגולטורים.

ווסתי התיריסטורים מיוצרים בדרגת הגנה IP00 ומיועדים להרכבה על מסגרות בקרים מגנטיים סטנדרטיים מסוג TTZ, הדומים בעיצובם לבקרים מסדרות TA ו-TCA. הממדים והמשקל הכוללים של הרגולטורים מסדרת PCT מוצגים בטבלה. 1.

טבלה 1 מידות ומשקל כוללות של ווסתי מתח מסדרת PCT

בקרים מגנטיים TTZ מצוידים במגעים כיווניים להיפוך המנוע, מגעים של מעגל הרוטור ורכיבי מגע אחרים של הכונן החשמלי, המתקשרים בין הבקר לבין ווסת התיריסטור. מבנה הבנייה של מערכת בקרת הרגולטור נראה מהתרשים הפונקציונלי של הכונן החשמלי המוצג באיור. 2.

בלוק התיריסטור הסימטרי תלת פאזי T נשלט על ידי מערכת בקרת הפאזה SFU. באמצעות הבקר KK בווסת משתנה הגדרת המהירות של BZS דרך הבלוק BZS, בתפקוד הזמן, נשלט המאיץ KU2 במעגל הרוטור. ההבדל בין אותות הייחוס לבין הטכוגנרטור TG מוגבר על ידי המגברים U1 ו-UZ. התקן ממסר לוגי מחובר ליציאה של המגבר UZ, בעל שני מצבים יציבים: האחד מתאים להפעלה של מגע הכיוון קדימה KB, השני - להפעלה של מגע קדימה אחורה כיוון KN.

במקביל לשינוי במצב ההתקן הלוגי, האות במעגל הבקרה של המתג מתהפך. האות מהמגבר התואם U2 מסוכם עם אות המשוב המושהה של סטאטור המנוע המגיע מבלוק מגביל הזרם TO ומוזן לכניסה של ה-SFU.

הבלוק הלוגי BL מושפע גם מהאות מחיישן הזרם DT ומודול הנוכחות הנוכחית NT, האוסר על החלפת המגעים הכיוונים בזמן שהם מופעלים. יחידת BL מבצעת גם תיקון לא ליניארי של מערכת ייצוב המהירות כדי להבטיח את יציבות הכונן. הרגולטורים יכולים לשמש בכוננים חשמליים של מנגנוני הרמה ונסיעה.

הרגולטורים מסדרת PCT מיוצרים עם מערכת הגבלת זרם. רמת הגבלת הזרם להגנה על תיריסטורים מפני עומס יתר ולהגבלת מומנט המנוע במצבים דינמיים משתנה בצורה חלקה מ-0.65 ל-1.5 מהזרם הנקוב של הרגולטור, רמת הגבלת הזרם להגנה מפני זרם יתר - מ-0,9 ל-. זרם מדורג 2.0 של הרגולטור. מגוון רחב של הגדרות הגנה מאפשר הפעלה של ווסת באותו גודל סטנדרטי עם מנועים הנבדלים בהספק של כ-2.

אורז. 2. תרשים פונקציונלי של כונן חשמלי עם ווסת תיריסטור מסוג PCT: KK - בקר פיקוד; TG - טכוגנרטור; KN, KB - מגעים כיוונים; BZS - בלוק הגדרת מהירות; BL - בלוק לוגי; U1, U2. US - מגברים; SFU - מערכת בקרת שלב; DT - חיישן זרם; IT - יחידת נוכחות נוכחית; TO - יחידת מגביל זרם; MT - יחידת מגן; KU1, KU2 - מגעי תאוצה; KL - מגע ליניארי: R - מפסק זרם.

אורז. 3. וסת מתח תיריסטור PCT

הרגישות של מערכת הנוכחות הנוכחית היא זרם 5-10 A rms בפאזה. הרגולטור מספק גם הגנה: אפס, ממיתוג מתח יתר, מאובדן זרם לפחות באחד מהשלבים (חוסם IT ו-MT), מפני הפרעות בקליטה של ​​רדיו.נתיכים במהירות גבוהה מסוג PNB 5M מספקים הגנה מפני זרמי קצר חשמלי.