Непосредственные преобразователи частоты с искусственной и естественной коммутацией в бесконтактных асинхронизированных машинах

Abstract

Приведены сопоставительный анализ непосредственных преобразователей частоты с искусственной и естественной коммутацией при циклическом алгоритме управления, рекомендации по их применению в бесконтактных асинхронизированных машинах с трехфазными обмотками возбуждения. Преобразователи с ограниченным числом полностью управляемых вентилей имеют большие потери в защитных цепях вентилей, они могут применяться в системах автоматического регулирования возбуждения. Наилучшее качество формы напряжения и тока нагрузки обеспечивают преобразователи с естественной коммутацией при модулированном входном напряжении, комбинированном потенциальном соединении обмоток источника питания и комбинированном способе управления тиристорами. При разделении нагрузки преобразователя на две трехфазные группы, четном числе фаз источника питания на одну фазу нагрузки применяются мостовые схемы преобразования. Регулирование тока нагрузки осуществляется по току возбуждения возбудителей и углу управления тиристорами. Преобразователи могут применяться в мощных асинхронизированных двигателях и генераторах. В асинхронизированных компенсаторах возможно применение диоднотиристорных преобразователей без передачи сигналов управления на вращающуюся часть. Наименьшее увеличение расчетной мощности источника питания имеют преобразователи частоты без модуляции входного напряжения. Однако они имеют низкое качество формы выходного напряжения при высоком коэффициенте мощности нагрузки.

Приведені порівняльний аналіз безпосередніх перетворювачів частоти з штучною та природною комутацією при циклічному алгоритмі управління, рекомендації по їх застосуванню в безконтактних асинхронізованих машинах з трифазними обмотками збудження. Перетворювачі з обмеженим числом повністю керованих вентилів мають великі втрати в захисних ланках вентилів, вони можуть застосовуватися в системах автоматичного регулювання збудження. Найкращу якість форми напруги і струму навантаження забезпечують перетворювачі з природною комутацією при модульованій вхідній напрузі, комбінованому потенційному з'єднанні обмоток джерела живлення і комбінованому способі управління тиристорами. При розділенні навантаження перетворювача на дві трифазні групи, парному числі фаз джерела живлення на одну фазу навантаження застосовуються мостові схеми перетворення. Регулювання струму навантаження здійснюється по струму збудження збудників і куту управління тиристорами. Перетворювачі можуть застосовуватися в потужних асинхронізованих двигунах і генераторах. У асинхронізованих компенсаторах можливе застосування діодно-тиристорних перетворювачів без передачі сигналів управління на обертову частину. Найменше збільшення розрахункової потужності джерела живлення мають перетворювачі частоти без модуляції вхідної напруги. Проте вони мають низьку якість форми вихідної напруги при високому коефіцієнті потужності навантаження.

The comparative analysis of direct frequency converters with artificial and natural- switching term of the cyclical control algorithm is presented; the recommendations for their using in brushless asynchronized machines with three-phase winding are developed. Converters with a limited number of full-controlled valves have large losses in safety circuits of gates, they can be used in system of automatic excitation control. The best quality of voltage and current load are provided by converters with natural commutation using modulated input voltage, the combined potential compounds windings supply and the combined method of thyristor controlling. When the load is divided into two three-phase groups, an even number of phases of the power supply for single phase of the load are applied the bridge converter circuit. Regulation of the load current is carried out by the excitation current of field exciters and by the control angle of thyristor. Converters can be used in high-power asynchronized motors and generators. In asynchronized compensators it is possible to use diode-thyristor converters without transmitting the control signals to the rotating part. The frequency converters without modulation of input voltage have the smallest increase in rated capacity of power supply. However, they have a low quality form of the output voltage at high power factor of load.