Выбор СИФУ

 

Система импульсно – фазового управления (СИФУ) предназначена для преобразования выходного напряжения системы управления U_у в последовательность подаваемых на тиристоры отпирающих импульсов, момент формирования которых смещён относительно моментов естественных открывания тиристоров на угол α, зависящий от значения U_у.

Схема СИФУ электропривода серии КТЭ приведена на рисунке 2.3

На рисунке 2.3 U_R – напряжение с выхода регулятора тока; U₀ – напряжение, соответствующее начальному углу согласования; Uу – напряжение управления на выходе ячейки согласования №122; Uзi – сигнал задания регулятора тока; τi = 0 – сигнал бестоковой паузы; 1А – анодная группа тиристоров моста TM1; 2А – катодная группа тиристоров моста ТМ2; K1-1, K1-2 – ключи запрета импульсов СИФУ мостов ТМ1 и ТМ2 соответственно; К2-1, К2-2 – ключи запрета импульсов ВК мостов ТМ1 и ТМ2 соответственно; №121 – ячейка усилителей № 121; №102 – ячейка фильтров №102; №122 – ячейка согласования №122; №123 – ячейка каналов

Рисунок 2.3 – Схема функциональная системы управления реверсивных электроприводов КТЭ

 

фазового управления №123; №702 – ячейка питания №702; №704 – ячейка питания №704; №700 – ячейка контроля питания №700; №125 – ячейка раздельного управления №125; №118 – ячейка формирователей №118; S120А – блок импульсного устройства S120А; S119В – блок датчиков состояния вентилей S119В.

Ячейка согласования №122 формирует аналоговый сигнал с выхода регулятора тока, величина которого определяет фазу управляющих импульсов, формирующихся в ячейке №123. Здесь же происходит ограничение аналогового сигнала, соответствующее заданию угла регулирования α_max и α_min, а также уставка начального угла согласования (от 60 до 130˚). По сигналу системы защиты и сигнализации (СЗС) в ячейке формируется сигнал, соответствующий максимальному углу регулирования.

В ячейке №123 формируются импульсы управления длительностью (0,54 ± 0,1) мс (8 эл. град). Основными элементами данной ячейки являются три гибридные интегральные схемы ДК-I, каждая из которых представляет собой двухканальное фазосмещающее устройство для управления тиристорами каждой фазы.

Система раздельного управления РУ обеспечивает надёжное отключение ранее работающего моста, формирование качественных переходных процессов и устойчивую работу выпрямителя в режиме прерывистых токов во всём диапазоне изменения выпрямленного напряжения. Система раздельного управления реверсивными тиристорными преобразователями состоит из логического переключающего устройства (ЛПУ) и датчиков состояния тиристоров. ЛПУ выполнено в ячейке раздельного управления №125. На вход ЛПУ подаётся сигнал задания по току Uзi с выхода регулятора скорости системы регулирования. При положительной полярности Uзi происходит включение моста ТМ I («Вперёд»), при отрицательной – включается мост ТМ 2 («Назад»)

Для управления тиристорным преобразователем выбирается многоканальная синхронная система с линейным опорным напряжением (пилообразное) и вертикальным принципом управления.

Принцип вертикального управления состоит в том, что на входе формирователя импульсов производится сравнение переменного (опорного) развёртывающего периодического напряжения, синхронного с напряжением сети питания преобразователя, и сигнала управления – регулируемого постоянного напряжения.

Система управления ТП состоит:

- система СИФУ;

- выходных каскадов ВК;

- гальванической развязки ГР;

- системы раздельного управления РУ;

- системы питания;

- системы контроля.

Конструктивно система управления выполнена в виде выемных ячеек, кассет, блоков и плат.

Расчёт фазовых характеристик СИФУ реверсивного тиристорного преобразователя с пилообразным опорным напряжением производится по формуле

 

, (2.4)

 

где - начальный угол согласования характеристик, принимается 95˚,

- максимальное значение опорного напряжения СИФУ.

Максимальное значение угла регулирования

 

,

 

где γ – угол коммутации при I_dmax,

δ – угол восстановления запирающих свойств тиристора,

 

,

 

где - время выключения тиристора T2-800;

∆α = 3° - допустимая асимметрия импульсов.

Угол коммутации

 

 

где α_н – номинальный угол, соответствующий номинальному режиму работы двигателя

 

 

По приведённому уравнению рассчитаны фазовые характеристики выпрямительных мостов групп «Вперёд» и «Назад», данные расчёта приведены в таблице 2.4. Фазовые характеристики реверсивного тиристорного преобразователя приведены на рисунке 2.4

 

 

Таблица 2.4 - Фазовые и регулировочные характеристики СИФУ и реверсивного тиристорного преобразователя.

 

Группа VSF Инвертор
Uу, В	-10	-8	-6	-4	-2
α1, град
Ed1, В	-552	-539	-474	-363	-216	-48
Выпрямитель
Uу, В
α1, град
Ed1, В	-48
Группа VSB Выпрямитель
Uу, В	-10	-8	-6	-4	-2
α2 град
Ed2, В	-551	-510	-418	-285	-124
Инвертор
Uу, В
α2 град
Ed2, В

 

 

Рисунок 2.4– Фазовые характеристики тиристорного преобразователя