Nedostaci tiristorskih pretvarača

Glavni tip pretvarača istosmjernog motora trenutačno je tiristor u čvrstom stanju.

Nedostaci tiristora uključuju sljedeće:

1. Jednostrano provođenje, zbog čega je potrebno udvostručiti broj uređaja.

2. Mala struja preopterećenja kao i ograničenje brzine porasta struje.

3. Osjetljivost na prenapon.

Prosječna vrijednost ispravljenog napona u odsutnosti regulacije uglavnom je određena sklopnim krugom tiristorskog pretvarača. Pretvorbeni sklopovi podijeljeni su u dvije klase: nulti terminal i most. U instalacijama srednje i velike snage uglavnom se koriste premosni pretvarački krugovi, što je uglavnom zbog dva razloga:

• niži napon svakog od tiristora,

• odsutnost konstantne komponente struje koja teče kroz namote transformatora.

Krugovi pretvarača također se mogu razlikovati u broju faza: od jedne u instalacijama male snage do 12-24 u pretvaračima velike snage.

Sve varijante tiristorskih pretvarača, uz pozitivna svojstva, kao što su mala inercija, nedostatak rotirajućih elemenata, manje (u usporedbi s elektromehaničkim pretvaračima) veličine, imaju niz nedostataka:

1. Čvrsta veza s električnom mrežom: sve fluktuacije mrežnog napona prenose se izravno na pogonski sustav, a prenaponi opterećenja na osovinama motora odmah se prenose na mrežu i uzrokuju strujne udare.

2. Nizak faktor snage kada se smanjuje napon.

3. Generacija viših harmonika, opterećenje na elektroenergetskoj mreži.

U vezi s unipolarnom vodljivošću tiristora i pretvarača općenito, obrnuti motor u najjednostavnijem krugu u prisutnosti jednog pretvarača može se izvesti samo prebacivanjem armature ili uzbudnog svitka pomoću odgovarajućih kontaktora. Naravno, pod ovim uvjetom, rad sustava električnog stroja neće biti zadovoljavajući, jer je potrebno prebaciti ili velike struje ili krug visokog induktiviteta. Stoga se obično koriste dva pretvarača, od kojih je svaki predviđen za rad u jednom smjeru vrtnje.

Tehnički i ekonomski pokazatelji tiristorskog pogona: raspon regulacije brzine, mogućnost jedne ili druge metode kočenja, vožnje unatrag, vrsta mehaničkih karakteristika i drugi uvelike su unaprijed određeni shemom napajanja.

Čitava raznolikost shema glavnih (energetskih) krugova može se svesti na četiri glavne opcije:

1. Napajanje armature istosmjernog motora iz jednog upravljanog pretvarača.Ovaj i sljedeći dijagrami za pojednostavljenje crteža i identificiranje temeljnih razlika dani su pod pretpostavkom opskrbe iz jednofazne izmjenične mreže.

Upravljani sustav pretvarač-motor s jednim tiristorskim pretvaračem u armaturnom krugu, V, N - kontaktori za rotaciju naprijed i nazad

U ovom slučaju, regulacija brzine je osigurana samo promjenom napona koji se primjenjuje na armaturu motora; revers motora — promjenom smjera struje armature pomoću kontaktora. Kočenje je elektrodinamičko.

Prisutnost reverzibilnih kontaktora u krugu armature čini instalaciju skupljom, posebno sa značajnom snagom motora, a također ga čini prikladnim samo za mehanizme koji ne zahtijevaju česte preokrete i zaustavljanja. Krug ne pruža mogućnost regenerativnog kočenja.

2. Napajanje armature motora iz dva pretvarača spojena u križni krug. U jednom smjeru vrtnje radi jedan pretvarač, u drugom - drugi.Obrnuto se postiže upravljanjem tiristorima i osigurava se prebacivanjem jednog od pretvarača u inverterski način rada.

Upravljani sustav inverter-motor s dva invertera spojena u križni krug

Krug ne zahtijeva glomazne reverzne kontaktore u krugu armature, pruža glatko i pouzdano zaustavljanje s povratom energije i općenito se koristi za često reverziranje.

Nedostatak sklopa je složenost i visoka cijena zbog potrebe za dvostrukim setom tiristora i dvostrukim brojem sekundarnih namota energetskog transformatora.

3. Paralelno-suprotni spoj pretvarača. Svojstva sheme slična su prethodnoj.Prednost je manji broj sekundarnih namota energetskog transformatora.

Upravljani sustav inverter-motor s paralelno suprotnim spojem pretvarača

Sustav pretvarač-motor s upravljanim pretvaračem u uzbudnom krugu motora

Uređaj radi s konstantnim i dovoljno visokim faktorom snage. Obrnuto, promjenom smjera struje u uzbudnom krugu zaoštrava prijelazne pojave. Sustav nije baš prikladan za mehanizme koji zahtijevaju veliki broj rikverca i zaustavljanja.