4. Полная развернутая структурная схема двигателя для двухзонного аэп с суммированием моментов.

Структурная схема двигателя, выраженная через момент двигателя и момент статической награзки более удобна и применяется чаще (см. рисунок 3.16).

Уравнение равновесия моментов

Несмотря на то, что коэффициент в электромеханической части двигателя на данной структурной схеме постоянен коэффициент передачи в контуре регулирования скорости будет уменьшаться при ослаблении потока.

5. Электромашинные преобразователи как элементы замкнутых систем аэп.

Вкачестве силовых преобразователей в системах АЭП постоянного тока применяются преобразователи следующих групп:

а) электромашинные преобразователи

1) генератор постоянного тока (ГПТ);

2) электромашинный усилитель (ЭМУ) (Р_ЭМУ  11кВт; P_ГПТ  100МВт).

Эти преобразователи применяются в старых системах АЭП, либо в мощных уникальных системах АЭП (используют ГПТ, Р  10МВт).

б) магнитовентильные преобразователи

- силовой магнитный усилитель (100Вт  100кВт);

в) ионные преобразователи;

- ртутные вентили, игнитроны (100кВт  10МВт);

г) полупроводниковые преобразователи

1) транзисторные (до 300кВт);

2) тиристорные (до 25МВт).

Полупроводниковые преобразователи преобразуют:

– нерегулируемое постоянное в регулируемое постоянное напряжение (ШИП, 1Вт  300кВт);

– нерегулируемое переменное в регулируемое постоянное напряжение (ведомые сетью управляемые выпрямители, 100Вт  25МВт).

6. Тиристорные управляемые выпрямители как элементы замкнутых систем аэп. (принцип действия, внешние характеристики).

Регулирование выходного напряжения ведомых сетью тиристорных преобразователей осуществляется за счет задержки включения тиристоров относительно точки естественного включения ( – угол управления).

_MIN    _MAX,

где _MIN = (1015)⁰эл, чтобы не перескочить за точку естественной коммутации;

_MAX = (150165)⁰эл, чтобы не было опрокидывания инвертора.

Базовой схемой является мостовая (1кВт1МВт), m₂ = 6 (пульсность выходных напряжений гармоник входного тока: 5, 7, 11, 13 и т.д.). Применяется параллельное соединение двух мостов (1МВт6.3МВт), m₂ = 12 (пульсность выходных напряжений гармоник входного тока: 1 , 11, 13, 23, 25 и т.д.). Более 6,3МВт применяется схема m₂ = 24 (гармоники входного тока: 1 , 23, 25, 47, 49 и т.д.).

Внешняя характеристика неуправляемого выпрямителя представлена на рисунке 3.24, где принято обозначение – ОХИ – ограничительная характеристика инвертора.

Рисунок 3.24

РНТ: ;

ОХИ: ,

где  – угол выключения тиристора, при  = 10 эл. град. – восстановление запирающих свойств выключенного тиристора.

7. Регулировочные характеристики управляемого выпрямителя с пилообразным опорным напряжением в сифу в режиме непрерывного тока .

Структурная схема СИФУ с пилообразным опорным напряжением представлена на рисунке 3.27, где приняты обозначения: ГПН – генератор пилообразного напряжения (см. рисунок 3.28); УО – управляющий орган; U₀ – напряжение смешения; НО – нуль-орган; ФДИ – формирователь длительности импульса (t_УИ – время управляющего импульса; t_УИ = (250  350)мкс).

Р

Рисунок 3.28

егулировочная характеристика СИФУ

.

В соответствии с уравнением, регулировочная характеристика СИФУ линейная (см. рисунок 3.29). На рисунке характеристика 1 – при  = 90⁰, 2 – при   90⁰, .

Пусть и U_У = 0, тогда

.

При  = 90⁰ , E_d = E_d0 cos = 0; реально  чуть больше 90⁰.

.

Регулировочная характеристика тиристорного преобразователя в целом E_d=f() нелинейная (косинусоидальная).

Рисунок 3.31

В соответствии с уравнением регулировочная характеристика тиристорного преобразователя будет иметь вид, представленный на рисунке 3.30.

Рисунок 3.29 Рисунок 3.30

Коэффициент передачи тиристорного преобразователя (см. рисунок 3.31):

;

.

Пример – U_ДН = 220В  U_do  260В; U_ОП = 10В

При расчете систем регулирования ориентируются на максимальное значение . Если тиристорный преобразователь работает, обеспечивая стабилизацию тока, то в расчетах следует подставлять то значение k_ТП, которое будет иметь тиристорный преобразователь при данном угле управления. В двухзонных электроприводах, при оптимизации контура тока возбуждения ориентируются на максимальный k_{ТП max}, который обычно бывает при ослабленном потоке.