2 silnik dc nawrotny tyrystorowy teoria PDF

Preview

Summary

Download 2 silnik dc nawrotny tyrystorowy teoria PDF

Description

Silnik obcowzbudny prądu stałego sterowany z tyrystorowego układu nawrotnego

1. Przekształtniki tyrystorowe o komutacji sieciowej W zaleŜności od sposobu wysterowania zaworów przekształtnika i kierunku napięcia stałego d wyróŜnia się dwa rodzaje pracy: prostownikową i falownikową. Praca prostownikowa: energia jest pobierana z sieci prądu przemiennego i przekazywana do odbiornika prądu stałego Praca falownikowa: energia jest pobierana ze źródła prądu stałego i przekazywana do sieci prądu przemiennego Zmianie kierunku przepływu energii n odpowiada zmiana znaku napięcia stałego d i zachowanie znaku kierunku prądu wyprostowanego d (rys.1).

(a) (b) Rys.1. Przekształtnik o komutacji sieciowej: a) praca prostownikowa, b) praca falownikowa

Układ przekształtnika 6T przedstawiony na rysunku 2 umoŜliwia pracę silnikową i prądnicową maszyny prądu stałego tylko w jednym kierunku wirowania. Zmiana kierunku obrotów silnika w takim układzie wymaga przełączenia zacisków obwodu twornika lub wzbudzenia maszyny.

Rys.2. Układ przekształtnika 6T zasilaj ącego maszynę obcowzbudną pr ądu stałego

1

Aby umoŜliwić pracę czterokwadrantową maszyny DC konieczne jest zastosowanie dwóch mostków typu 6T połączonych przeciwsobnie (rys.3a i rys.4). Mostki mogą być sterowane lub . Układ sterowany symetrycznie umoŜliwia uzyskanie praktycznie biorąc bezprzerwowej zmiany kierunku przepływu energii i prądu odbiornika. Gdy przekształtnik jest sterowany , wtedy jeden z układów zaworowych pracuje jako prostownik, a drugi jako falownik, przy czym napięcia wyjściowe tych układów są sobie równe. Wadą tego rozwiązania jest występowanie prądów wyrównawczych. Prąd wyrównawczy płynie przez oba układy zaworowe poza odbiornikiem. Aby uniknąć składowej stałej napięcia wyrównawczego musi być spełniony warunek:

0

cos

I

0

cos

II

czyli I

II

gdzie: I– kąt opóźnienia włączenia tyrystorów przekształtnika P1 II– kąt opóźnienia włączenia tyrystorów przekształtnika F2 Przykładowe rozwiązanie układu przekształtnika rewersyjnego sterowanego symetrycznie i charakterystyki sterowania przedstawiono na rysunku 3.

(a) (b) Rys.3. a) Przekształtnik rewersyjny – układ odwrotnie równoległy, b) Charakterystyki sterowania przekształtnika rewersyjnego

Układ z rysunku 3a ze względu na przepływ prądu wyrównawczego pomiędzy przekształtnikami stosuje się dla małych mocy. Zasadniczą zaletą tego układu jest moŜliwość płynnej zmiany kierunku prądu płynącego przez obciąŜenie co zapewnia duŜą dynamikę układu. Charakterystyki sterowania przekształtnika rewersyjnego przedstawiono na rysunku 3b. Natomiast w układach duŜej mocy stosuje się przewaŜnie przekształtniki rewersyjne bez

2

prądów wyrównawczych (rys.4). Praca bez prądów wyrównawczych jest moŜliwa tylko wtedy, gdy w danej chwili wysterowany jest tylko jeden układ zaworowy (prostownik lub falownik), drugi natomiast jest zablokowany. Przekształtnik bez prądów wyrównawczych charakteryzuje czas martwy rzędu kilku milisekund w przebiegu prądu odbiornika przy zmianie kierunku przewodzenia.

Rys.4. Schemat ideowy przekształtnika tyrystorowego nawrotnego, bez prądów wyrównawczych w układzie odwrotnie-równoległym zasilającego silnik obcowzbudny prądu stałego

2. Układ automatycznej regulacji Schemat blokowy układu automatycznej regulacji prędkości wirowania wirnika silnika obcowzbudnego prądu stałego przedstawiono na rysunku 5. Układ ten posiada strukturę szeregową, gdzie w pętli wewnętrznej znajduje się regulator prądu, a pętli zewnętrznej regulator prędkości.

Rys.5. Struktura blokowa układu regulacji pr ędkości silnika prądu stałego

regulator prędkości określa Na podstawie wartości i znaku sygnału uchybu prędkości zadaną wartość prądu twornika aref. Następnie regulator prądu poprzez układ sterowania US określa odpowiedni kąt wysterowania przekształtnika (przekształtników) określając tym samym poziom napięcia zasilającego twornik. Ograniczenie napi ęcia wyjściowego przekształtnika odbywa się przez odpowiednie ograniczenie sygnału wyjściowego regulatora prądu.

3...