Dezavantajele convertoarelor tiristoare

Principalul tip de convertoare de motoare de curent continuu în prezent este tiristorul cu stare solidă.

Dezavantajele tiristoarelor includ următoarele:

1. Conducție unilaterală, ca urmare a căreia este necesară dublarea numărului de dispozitive.

2. Curentul mic de suprasarcină, precum și limitarea ratei de creștere a curentului.

3. Sensibilitate la supratensiune.

Valoarea medie a tensiunii redresate în absența reglajului este determinată în principal de circuitul de comutare al convertorului tiristor. Circuitele de conversie sunt împărțite în două clase: terminale zero și punte. În instalațiile de putere medie și mare, circuitele convertoare de punte sunt utilizate în principal, ceea ce se datorează în principal două motive:

• tensiune mai mică a fiecărui tiristoare,

• absența unei componente constante a curentului care circulă prin înfășurările transformatorului.

Circuitele convertoare pot diferi și în ceea ce privește numărul de faze: de la una în instalațiile de putere redusă la 12-24 la convertoarele de mare putere.

Toate variantele de convertoare cu tiristoare, împreună cu proprietăți pozitive, cum ar fi inerția scăzută, lipsa elementelor rotative, dimensiuni mai mici (comparativ cu convertoarele electromecanice), au o serie de dezavantaje:

1. Conexiune rigidă la rețea: toate fluctuațiile tensiunii rețelei sunt transmise direct sistemului de acționare, iar supratensiunile de sarcină de pe axele motorului sunt transmise imediat la rețea și provoacă supratensiuni de curent.

2. Factor de putere scăzut la reglarea tensiunii în jos.

3. Generarea de armonici superioare, sarcină pe rețeaua electrică.

În legătură cu conductivitatea unipolară a tiristoarelor și a convertorului în general, inversarea motorului în cel mai simplu circuit în prezența unui singur convertor se poate face numai prin comutarea armăturii sau a bobinei de excitație folosind contactoare adecvate. Desigur, în această condiție, funcționarea sistemului mașinii electrice va fi nesatisfăcătoare, deoarece este necesar să comutați fie curenți mari, fie un circuit cu inductanță ridicată. Prin urmare, se folosesc de obicei două convertoare, fiecare dintre ele proiectat să funcționeze într-un singur sens de rotație.

Indicatorii tehnici și economici ai unui tiristor: domeniul de reglare a vitezei, posibilitatea uneia sau altei metode de frânare, inversare, tipul de caracteristici mecanice și altele sunt în mare măsură predeterminați de schema de alimentare.

Întreaga varietate de scheme ale circuitelor principale (de putere) poate fi redusă la patru opțiuni principale:

1. Alimentarea armăturii motorului de curent continuu de la un convertor controlat.Aceasta și următoarele diagrame pentru a simplifica desenul și a identifica diferențele fundamentale sunt date în ipoteza alimentării dintr-o rețea de curent alternativ monofazat.

Sistem convertizor-motor controlat cu un convertor tiristor în circuitul armăturii, V, N - contactori pentru rotație înainte și inversă

În acest caz, reglarea vitezei este asigurată numai prin modificarea tensiunii aplicate armăturii motorului; invers motor — prin schimbarea direcției curentului de armătură folosind contactoare. Franarea este electrodinamica.

Prezența contactoarelor inversoare în circuitul armăturii face instalația mai costisitoare, în special cu o putere semnificativă a motorului și, de asemenea, o face potrivită numai pentru mecanisme care nu necesită inversări și opriri frecvente. Circuitul nu oferă capacitatea de frânare regenerativă.

2. Alimentarea armăturii motorului de la două convertoare conectate într-un circuit transversal. Într-un sens de rotație funcționează un invertor, în celălalt - celălalt.Opusul se realizează prin controlul tiristoarelor și se asigură prin trecerea unuia dintre convertoare în modul invertor.

Un sistem invertor-motor controlat cu două invertoare conectate într-un circuit transversal

Circuitul nu necesită contactoare de inversare voluminoase în circuitul armăturii, asigură o oprire lină și fiabilă de recuperare a energiei și este, în general, utilizat pentru inversarea frecventă.

Dezavantajul circuitului este complexitatea și costul ridicat din cauza necesității de a avea un set dublu de tiristoare și dublul numărului de înfășurări secundare ale transformatorului de putere.

3. Conexiune paralel-opusă a convertoarelor. Proprietățile schemei sunt similare cu cea anterioară.Avantajul este mai puține înfășurări secundare ale transformatorului de putere.

Sistem invertor-motor controlat cu conexiune paralelă opusă a convertoarelor

Un sistem convertor-motor cu un convertor controlat în circuitul de excitație al motorului

Aparatul funcționează cu un factor de putere constant și suficient de mare. În schimb, prin schimbarea direcției curentului în circuitul de excitație, strânge tranzitorii. Sistemul nu este foarte potrivit pentru mecanismele care necesită un număr mare de inversări și opriri.