Tyristorijännitesäätimet

Tyristorijännitesäätimet ovat laitteita, jotka on suunniteltu säätämään sähkömoottoreiden nopeutta ja vääntömomenttia. Nopeuden ja vääntömomentin säätö tapahtuu muuttamalla moottorin staattoriin syötettyä jännitettä ja se suoritetaan muuttamalla tyristorien avautumiskulmaa. Tätä moottorin ohjausmenetelmää kutsutaan vaiheohjaukseksi. Tämä menetelmä on eräänlainen parametrinen (amplitudi) ohjaus.

Tyristorijännitesäätimet voidaan toteuttaa sekä suljetuilla että avoimilla ohjausjärjestelmillä. Avoimen piirin säätimet eivät tarjoa tyydyttävää nopeudensäätötehoa. Niiden päätarkoituksena on säätää vääntömomenttia halutun käyttötavan saamiseksi dynaamisissa prosesseissa.

Tyristorijännitesäätimen yksinkertaistettu kaavio

Yksivaiheisen tyristorijännitesäätimen teho-osaan kuuluu kaksi ohjattua tyristoria, jotka varmistavat sähkövirran kulkemisen kuormaan kahteen suuntaan sinimuotoisella tulojännitteellä.

Suljetun silmukan tyristorisäätimiä käytetään pääsääntöisesti negatiivisella nopeuden takaisinkytkellä, mikä mahdollistaa taajuusmuuttajan riittävän jäykät mekaaniset ominaisuudet alhaisten pyörimisnopeuksien alueella.

Tyristorisäätimien tehokkain käyttö nopeuden ja vääntömomentin säätöön asynkroniset roottorimoottorit.

Tyristorisäätimien syöttöpiirit

Kuvassa 1, a-e esittävät mahdollisia kaavioita säätimen tasasuuntauselementtien sisällyttämiseksi yhteen vaiheeseen. Yleisin niistä on kuvan 1 kaavio. 1, a. Sitä voidaan käyttää mihin tahansa staattorikäämien kytkentäkaavioon. Sallittu virta kuorman läpi (rms-arvo) tässä piirissä jatkuvassa virtatilassa on:

missä Azt on tyristorin läpi kulkevan virran sallittu keskiarvo.

Suurin myötä- ja taaksepäin suuntautuva tyristorijännite

jossa kzap — turvatekijä valittu ottaen huomioon mahdolliset kytkentäylijännitteet piirissä; — verkon verkkojännitteen tehollinen arvo.

Riisi. 1. Tyristorijännitesäätimien tehopiirien kaaviot.

Kuvan kaaviossa Kuvassa 1b ohjaamattomien diodien sillan diagonaalissa on vain yksi tyristori. Tämän piirin kuorman ja tyristorin virtojen suhde on:

Ohjaamattomat diodit valitaan virralle, joka on puolet tyristorin virrasta. Suurin jännite eteenpäin tyristoriin

Tyristorin käänteinen jännite on lähellä nollaa.

Kuvan kaavio. Kuviossa 1b on joitain eroja kuvion 1 kaaviosta. 1, vaan hallintajärjestelmän rakentamiseen. Kuvan kaaviossa 1, ja kunkin tyristorin ohjauspulssien tulee seurata virransyötön taajuutta. Kuvan kaaviossaKuviossa 1b ohjauspulssien taajuus on kaksi kertaa suurempi.

Kuvan kaavio. 1, c, joka koostuu kahdesta tyristorista ja kahdesta diodista, mikäli mahdollista, tyristorien ohjaus, kuormitus, virta ja suurin myötäjännite on samanlainen kuin kuvan 1 kaavio. 1, a.

Käänteinen jännite tässä piirissä, joka johtuu diodin shunting-toiminnasta, on lähellä nollaa.

Kuvan kaavio. 1d tyristorien virran ja suurimman myötä- ja paluujännitteen suhteen on samanlainen kuin kuvion 1 piiri. 1, a. Kuvan kaavio. 1, d eroaa tarkasteltavista vaatimuksista ohjausjärjestelmälle tyristorin ohjauskulman tarvittavan vaihtelualueen aikaansaamiseksi Jos kulma lasketaan nollavaihejännitteestä, niin kuvion 1 piireillä. 1, a-c, suhde

missä φ- kuorman vaihekulma.

Kuvan piirille. 1, d, samanlainen suhde on muodossa:

Tarve lisätä kulman vaihteluväliä vaikeuttaa tyristoriohjausjärjestelmä… Kaavio kuvassa. 1, d voidaan soveltaa, kun staattorin käämit on kytketty tähdellä ilman nollajohdinta ja kolmioon linjajohtimien sisältämien tasasuuntaajien kanssa. Tämän järjestelmän soveltamisala rajoittuu irreversiibeliin sekä reversiibeliin sähkökäyttöihin, joissa on käänteinen kosketus.

Kuvan kaavio. 4-1, e on ominaisuuksiltaan samanlainen kuin kuvion 4 kaavio. 1, a. Triac-virta on tässä yhtä suuri kuin kuormitusvirta, ja ohjauspulssien taajuus on yhtä suuri kuin kaksinkertainen syöttöjännitteen taajuus. Triac-piirin haittapuoli on paljon pienempi kuin tavanomaisten tyristorien, sallitut arvot du / dt ja di / dt.

Tyristorisäätimille järkevin kaavio on kuvassa. 1, mutta kahdella rinnakkain kytketyllä tyristorilla.

Säätimien tehopiirit on toteutettu anti-rinnakkaistyristoreilla kaikissa kolmessa vaiheessa (symmetrinen kolmivaiheinen piiri), moottorin kahdessa ja yhdessä vaiheessa, kuten kuvassa 1 on esitetty. 1, f, g ja h.

Nosturien sähkökäytöissä käytetyissä säätimissä yleisin on kuvan 1 mukainen symmetrinen kytkentäpiiri. 1, e, jolle on tunnusomaista pienimmät häviöt suuremmista harmonisista virroista. Suuremmat häviöt neljän ja kahden tyristorin piireissä määräytyvät moottorin vaiheiden jännitteen epätasapainosta.

PCT-sarjan tyristorisäätimien tekniset perustiedot

PCT-sarjan tyristorisäätimet ovat laitteita, joilla muutetaan (tietyn lain mukaan) oikosulkumoottorin staattoriin syötettyä jännitettä, jossa on kierretty roottori. PCT-sarjan tyristoriohjaimet on valmistettu symmetrisen kolmivaiheisen kytkentäpiirin mukaan (kuva 1, e). Määritellyn sarjan säätimien käyttö nostureiden sähkökäytöissä mahdollistaa pyörimistaajuuden säädön alueella 10:1 ja moottorin vääntömomentin säätelyn dynaamisissa tiloissa käynnistyksen ja pysäytyksen aikana.

PCT-sarjan tyristorisäätimet on suunniteltu jatkuville 100, 160 ja 320 A (maksimivirrat 200, 320 ja 640 A) ja 220 ja 380 V AC jännitteille. Säädin koostuu kolmesta yhteiselle rungolle kootuista tehonsyöttöyksiköistä (vastarinnakkaisesti kytkettyjen tyristorien vaiheiden lukumäärän mukaan), virta-anturiyksiköstä ja automaatioyksiköstä. Teholähteissä käytetään tablettityristoreita, joissa on suulakepuristetut alumiiniprofiilijäähdyttimet. Ilmajäähdytys – luonnollisesti. Automaatiolohko on sama kaikissa säätimien versioissa.

Tyristorisäätimet valmistetaan suojausluokilla IP00 ja ne on tarkoitettu asennettavaksi tavallisiin TTZ-tyyppisiin magneettisäätimeen, jotka ovat rakenteeltaan samanlaisia ​​kuin TA- ja TCA-sarjan säätimet. PCT-sarjan säätimien kokonaismitat ja paino näkyvät taulukossa. 1.

Taulukko 1 PCT-sarjan jännitesäätimien kokonaismitat ja paino

TTZ-magneettiohjaimet on varustettu suuntakontaktoreilla moottorin suunnan vaihtamiseksi, roottoripiirin kontaktorilla ja muilla sähkökäytön rele-koskettimilla, jotka ovat yhteydessä säätimeen tyristorisäätimen kanssa. Säätimen ohjausjärjestelmän rakennerakenne näkyy kuvan 1 mukaisesta sähkökäytön toimintakaaviosta. 2.

Kolmivaiheista symmetristä tyristorilohkoa T ohjaa SFU-vaiheohjausjärjestelmä. Säätimessä olevalla säätimellä KK muutetaan BZS:n nopeusasetusta, ja lohkon BZS kautta ohjataan ajan funktiona roottoripiirin kiihdytintä KU2. Referenssisignaalien ja TG-takogeneraattorin välistä eroa vahvistavat vahvistimet U1 ja UZ. Vahvistimen UZ lähtöön on kytketty logiikkarelelaite, jolla on kaksi vakaata tilaa: toinen vastaa eteenpäin suuntautuvan kontaktorin päällekytkentää. KB, toinen - etukontaktorin kytkemiseen taaksepäin suunnassa KN.

Samanaikaisesti logiikkalaitteen tilan muutoksen kanssa kojeiston ohjauspiirin signaali vaihtuu. Sovitusvahvistimen U2 signaali summataan moottorin staattorivirran viivästettyyn takaisinkytkentäsignaaliin, joka tulee virranrajoituslohkosta TO ja syötetään SFU:n tuloon.

Logiikkalohkoon BL vaikuttaa myös virta-anturin DT ja virran läsnäolomoduulin NT signaali, joka estää suuntakontaktorien kytkemisen jännitteen ollessa päällä. BL-yksikkö suorittaa myös epälineaarisen nopeudenvakautusjärjestelmän korjauksen varmistaakseen käytön vakauden. Säätimiä voidaan käyttää nosto- ja ajomekanismien sähkökäytöissä.

PCT-sarjan säätimet on valmistettu virranrajoitusjärjestelmällä. Virtarajoituksen taso tyristorien suojaamiseksi ylikuormitukselta ja moottorin vääntömomentin rajoittamiseksi dynaamisissa tiloissa vaihtelee tasaisesti välillä 0,65 - 1,5 säätimen nimellisvirrasta, ylivirtasuojan virranrajoituksen taso - 0,9 -. 2.0 säätimen nimellisvirta. Laaja valikoima suojausasetuksia mahdollistaa saman vakiokokoisen säätimen käytön moottoreilla, joiden teho eroaa noin 2 kertaa.

Riisi. 2. PCT-tyyppisellä tyristorisäätimellä varustetun sähkökäytön toimintakaavio: KK — komentoohjain; TG — takogeneraattori; KN, KB — suuntakontaktorit; BZS — nopeuden asetuslohko; BL — logiikkalohko; U1, U2. US — vahvistimet; SFU — vaiheen ohjausjärjestelmä; DT — virta-anturi; IT — läsnäolon nykyinen yksikkö; TO — virranrajoitusyksikkö; MT — suojayksikkö; KU1, KU2 — kiihdytyskontaktorit; KL — lineaarinen kontaktori: R — katkaisija.

Riisi. 3. Tyristorijännitesäädin PCT

Nykyisen läsnäolojärjestelmän herkkyys on 5-10 A rms-virta vaiheessa. Säädin tarjoaa myös suojan: nolla, kytkentäylijännitteiltä, ​​virran katoamiselta vähintään yhdessä vaiheessa (lohkot IT ja MT), radiovastaanoton häiriöiltä.PNB 5M -tyyppiset nopeat sulakkeet suojaavat oikosulkuvirroilta.