3.9.2. Биполярное питание

Ниже описаны трехфазные схемы питания с хорошими динамическими характеристиками. Эти схемы можно легко привести к двухфазным или однофазным схемам питания. Классическая схема питания приведена на рис. 3.34.

Мост 1 функционирует как выпрямитель, создающий ток положительного направления, а мост 2 — как источник тока противоположного направления. Между двумя тиристорными мостами появляется уравнительный ток вследствие неравенства напряжений. Этот ток ограничен за счет включения в схему катушек индуктивности, имеющих среднюю точку. Моменты включения тиристоров постоянно связаны соотношением

Действительно, сумма напряжений должна быть равна 0, чтобы средняя величина напряжения на клеммах катушек индуктивностей была также равна нулю.

Мгновенные значения напряжений в случае идеального функционирования показаны на рис. 3.35 при Напряжение получается из путем изменения фазы на Углы могут изменяться только в пределах 30—150° (необходимо соблюдать ограничения режима работы инвертора).

Рис. 3.34. Принципиальная схема питания со встречно-параллельным включением двух тиристорных мостов: Напряжение на клеммах двигателя равно

Зависимость среднего напряжения на клеммах якоря от тока приведена на рис. 3.36.

Рис. 3.35. Эпюры напряжений

Примечание. Уравнительный ток имеет всегда одно направление, обусловленное наличием тиристоров. В этой схеме можно исключить уравнительный ток (метод мертвой зоны) путем

сдвига относительно выполняя условие Переключение одного моста на другой происходит непрерывно, когда уравнительный ток не меняет направления в окрестности точки Нагрузочные характеристики источника питания при этом линейны.

Рис. 3.36. Нагрузочные характеристики для двуполярной схемы питания при уравнительном токе. «максимальное напряжение для идеальной схемы.)

Кроме того, можно использовать способ поочередного управления группами тиристоров: мост 2 заперт и напряжение регулируется мостом 1 за счет изменения а (в данном случае начальное значение а равно 0). Изменение направления тока в цепи якоря зависит от сигнала управления, при котором мост 2 работает, а мост 1 заперт. При первом способе управления уравнительные токи ограничиваются индуктивностями, включенными в контур. При втором способе, когда обеспечивается нормальная работа схемы, индуктивности не нужны. Однако для улучшения работы схемы предусматривается время запаздывания порядка для включения другого моста. Нагрузочные характеристики в этом случае нелинейны вблизи точки

На рис. 3.37 приведена схема питания без уравнительного тока. Ее очень легко привести к схеме трехфазного моста. Упомянем также о другом варианте схемы в виде буквы (с уравнительным током), показанном на рис. 3.38. Индуктивность связана с двумя средними точками вторичных обмоток трансформатора. Ток нагрузки протекает также через индуктивность которая выполняет функцию сглаживающего дросселя. Устройство защиты по току также включено в цепь, связывающую две средние точки.

Схемы цепей управления выбираются в зависимости от того, яспользуется ли схема с уравнительным током или поочередное

включение групп тиристоров. По-видимому, последний вариант получит большее применение, так как лучше соответствует цифровому управлению. Читатель может подробно ознакомиться с этими схемами в работах, приведенных в библиографии (в конце книги).

Рис. 3.37. Принципиальная схема питания в виде трехфазной звезды с тиристорами, соединенными встречно-параллельно.

Отметим, что из-за неуправляемости тиристоров во включенном состоянии угол а можно изменять лишь через время, равное Для мостовой трехфазной схемы оно составляет при частоте питания 50 Гц. Это время увеличивается для схемы, в виде звезды или при однофазной схеме питания.

Рис. 3.38. Принципиальная схема питания в виде с уравнительным током.