Tristör voltaj regülatörleri

Tristör voltaj regülatörleri, elektrik motorlarının hız ve torkunu kontrol etmek için tasarlanmış cihazlardır. Hız ve tork regülasyonu, motorun statoruna sağlanan voltajı değiştirerek ve tristörlerin açılma açısını değiştirerek gerçekleştirilir. Bu motor kontrol yöntemine faz kontrolü denir. Bu yöntem bir tür parametrik (genlik) kontroldür.

Tristör voltaj regülatörleri hem kapalı hem de açık kontrol sistemleri ile uygulanabilir. Açık döngü düzenleyiciler, tatmin edici hız kontrol performansı sağlamaz. Ana amaçları, dinamik süreçlerde sürücünün istenen çalışma modunu elde etmek için torku ayarlamaktır.

Bir tristör voltaj regülatörünün basitleştirilmiş bir şeması

Tek fazlı tristör voltaj regülatörünün güç bölümü, sinüzoidal bir giriş voltajında ​​​​yük üzerindeki elektrik akımının iki yönde akışını sağlayan iki kontrollü tristör içerir.

Kapalı devre tristör kontrolörleri, kural olarak, düşük dönme hızları alanında sürücünün yeterince sert mekanik özelliklerine sahip olmayı mümkün kılan negatif hız geri beslemesi ile kullanılır.

Tristör regülatörlerinin hız ve tork kontrolü için en etkin kullanımı asenkron rotorlu motorlar.

Tristör regülatörlerinin besleme devreleri

İncirde. Şekil 1, a-e, regülatörün doğrultucu elemanlarını bir faza dahil etmek için olası şemaları göstermektedir. Bunlardan en yaygın olanı, Şek. 1 A. Stator sargılarının herhangi bir bağlantı şeması için kullanılabilir. Sürekli akım modunda bu devrede yük boyunca izin verilen akım (rms değeri):

Azt, tristörden geçen akımın izin verilen ortalama değeridir.

Maksimum ileri ve geri tristör voltajı

burada kzap - devredeki olası anahtarlama aşırı gerilimleri dikkate alınarak seçilen güvenlik faktörü; — şebekenin hat voltajının efektif değeri.

Pirinç. 1. Tristör voltaj regülatörlerinin güç devrelerinin şemaları.

Şek. 1b'de, kontrolsüz diyot köprüsünün köşegenine dahil edilmiş yalnızca bir tristör vardır. Bu devre için yük ve tristör akımları arasındaki oran:

Kontrolsüz diyotlar, bir tristörün yarısı kadar bir akım için seçilir. Tristöre giden maksimum ileri voltaj

Tristörün ters voltajı sıfıra yakındır.

Şek. 1b, Şek. 1, ancak yönetim sisteminin inşası için. Şek. 1 ve tristörlerin her biri için kontrol darbeleri, güç kaynağının frekansını takip etmelidir. Şek.1b'de, kontrol darbelerinin frekansı iki kat daha yüksektir.

Şek. Şekil 1, c, iki tristör ve iki diyottan oluşuyor, mümkünse tristörlerin kontrolü, yükü, akımı ve maksimum ileri gerilimi, şekil 1'deki şemaya benzer. 1 A.

Diyotun şöntleme etkisinden dolayı bu devredeki ters voltaj sıfıra yakındır.

Şek. Tristörlerin akım ve maksimum ileri ve geri gerilimi açısından 1d şek. 1 A. Şek. 1, d, tristör kontrol açısının gerekli varyasyon aralığını sağlamak için kontrol sistemi için dikkate alınan gereksinimlerden farklıdır.Açı sıfır faz voltajından sayılırsa, o zaman şekil 2'deki devreler için. 1, a-c, ilişki

nerede φ- yükün faz açısı.

Şekildeki devre için 1, d, benzer bir oran şu şekli alır:

Açı değişikliği aralığını artırma ihtiyacı karmaşıktır tristör kontrol sistemi… Şek. 1, d, stator sargıları nötr iletkeni olmayan bir yıldıza ve hat iletkenlerinde bulunan doğrultucularla bir deltaya bağlandığında uygulanabilir. Bu şemanın kapsamı, tersinir olmayan ve tersinir temaslı tersinir elektrikli tahriklerle sınırlıdır.

Şek. 4-1, e özelliklerinde, şekil 2'deki şemaya benzer. 1 A. Buradaki triyak akımı, yük akımına eşittir ve kontrol darbelerinin frekansı, besleme voltajının frekansının iki katına eşittir. Bir triyak devresinin dezavantajı, geleneksel tristörlerinkinden çok daha küçüktür, izin verilen değerler du / dt ve di / dt.

Tristör regülatörleri için en rasyonel şema Şek. 1, ancak iki anti-paralel bağlı tristör ile.

Regülatörlerin güç devreleri, Şekil 1'de gösterildiği gibi, motorun üç fazında (simetrik üç fazlı devre), iki ve bir fazında anti-paralel tristörler ile gerçekleştirilir. sırasıyla 1, f, g ve h.

Vinç elektrikli tahriklerinde kullanılan regülatörlerde en yaygın olanı, şekil 2'de gösterilen simetrik anahtarlama devresidir. 1, e, daha yüksek harmonik akımlardan en düşük kayıplarla karakterize edilir. Dört ve iki tristörlü devrelerde daha büyük kayıplar, motor fazlarındaki voltaj dengesizliği ile belirlenir.

PCT serisi tristör regülatörleri için temel teknik veriler

PCT serisinin tristör regülatörleri, sargı rotorlu bir endüksiyon motorunun statoruna sağlanan voltajı (belirli bir yasaya göre) değiştirmek için kullanılan cihazlardır. PCT serisinin tristör kontrolörleri, simetrik bir üç fazlı anahtarlama devresine göre yapılmıştır (Şekil 1, e). Vinç elektrikli tahriklerinde belirtilen serideki regülatörlerin kullanılması, 10: 1 aralığında dönme frekansının düzenlenmesine ve başlatma ve durdurma sırasında dinamik modlarda motor torkunun düzenlenmesine izin verir.

PCT serisi tristör regülatörleri, 100, 160 ve 320 A sürekli akımlar (maksimum akımlar sırasıyla 200, 320 ve 640 A) ve 220 ve 380 V AC gerilimler için tasarlanmıştır. Regülatör, ortak bir çerçeve üzerine monte edilmiş üç güç kaynağı ünitesinden (anti-paralel bağlı tristörlerin faz sayısına göre), bir akım sensör ünitesinden ve bir otomasyon ünitesinden oluşur. Güç kaynakları, haddelenmiş alüminyum profil soğutuculara sahip tablet tristörler kullanır. Hava soğutması - doğal olarak. Otomasyon bloğu, regülatörlerin tüm versiyonları için aynıdır.

Tristör regülatörleri, IP00 koruma derecesi ile üretilmiştir ve TA ve TCA serisi kontrolörlere tasarım olarak benzeyen standart TTZ tipi manyetik kontrolör çerçevelerine monte edilmek üzere tasarlanmıştır. PCT serisi regülatörlerin genel boyutları ve ağırlıkları tabloda gösterilmektedir. 1.

Tablo 1 PCT serisi voltaj regülatörlerinin genel boyutları ve ağırlıkları

TTZ manyetik kontrolörler, motoru ters çevirmek için yönlü kontaktörler, rotor devresinin kontaktörleri ve kontrolörü tristör regülatörü ile iletişim kuran elektrikli sürücünün diğer röle kontak elemanları ile donatılmıştır. Regülatör kontrol sisteminin yapı yapısı, Şekil 1'de gösterilen elektrikli sürücünün işlevsel diyagramından görülebilir. 2.

Üç fazlı simetrik tristör bloğu T, SFU faz kontrol sistemi tarafından kontrol edilir. Regülatördeki KK kontrolörü kullanılarak BZS'nin hız ayarı değiştirilir BZS bloğu üzerinden zamanın fonksiyonunda rotor devresindeki hızlandırıcı KU2 kontrol edilir. Referans sinyalleri ile TG takojeneratör arasındaki fark, U1 ve UZ yükselticileri tarafından yükseltilir. UZ yükselticisinin çıkışına, iki kararlı duruma sahip bir mantık röle cihazı bağlanır: biri, ileri yön kontaktörünün açılmasına karşılık gelir KB, ikinci - ileri kontaktörün açılmasına geri yönde KN.

Mantık cihazının durumundaki bir değişiklikle eş zamanlı olarak şalt cihazının kontrol devresindeki sinyal tersine çevrilir. Eşleşen amplifikatör U2'den gelen sinyal, TO akım sınırlama bloğundan gelen ve SFU'nun girişine beslenen motor stator akımı gecikmeli geri besleme sinyali ile toplanır.

Mantık bloğu BL aynı zamanda akım sensörü DT'den ve enerji verilmişken yönlü kontaktörlerin anahtarlanmasını yasaklayan akım mevcudiyeti modülü NT'den gelen sinyalden de etkilenir. BL ünitesi ayrıca sürücünün kararlılığını sağlamak için hız sabitleme sisteminin doğrusal olmayan düzeltmesini gerçekleştirir. Regülatörler, kaldırma ve yürütme mekanizmalarının elektrikli tahriklerinde kullanılabilir.

PCT serisi regülatörler akım sınırlama sistemi ile yapılmıştır. Tristörlerin aşırı yükten korunması ve dinamik modlarda motor torkunun sınırlandırılması için akım sınırlama seviyesi, regülatörün nominal akımının 0,65 ila 1,5'i arasında, aşırı akıma karşı koruma için akım sınırlama seviyesi ise 0,9 ila 0,9 arasında değişir. 2.0 regülatörün anma akımı. Çok çeşitli koruma ayarları, aynı standart boyuttaki bir regülatörün güç bakımından yaklaşık 2 kat farklılık gösteren motorlarla çalışmasına izin verir.

Pirinç. 2. PCT tipi tristör regülatörlü bir elektrikli sürücünün işlevsel diyagramı: KK — komut denetleyicisi; TG — takojeneratör; KN, KB — yönlü kontaktörler; BZS — hız ayar bloğu; BL — mantık bloğu; U1, U2. ABD — amplifikatörler; SFU — faz kontrol sistemi; DT — akım sensörü; BT — mevcut varlık birimi; K — akım sınırlayıcı birim; MT — koruyucu birim; KU1, KU2 — hızlanma kontaktörleri; KL — lineer kontaktör: R — devre kesici.

Pirinç. 3. Tristör voltaj regülatörü PCT

Akım varlığı sisteminin hassasiyeti fazda 5-10 A rms akımdır. Regülatör ayrıca koruma sağlar: sıfır, anahtarlama aşırı gerilimlerinden, fazların en az birindeki (IT ve MT blokları) akım kaybından, radyo alımındaki parazitten.PNB 5M tipi yüksek hızlı sigortalar kısa devre akımlarına karşı koruma sağlar.