Slabosti tiristorskih pretvornikov

Glavna vrsta pretvornikov enosmernih motorjev je trenutno polprevodniški tiristor.

Slabosti tiristorjev vključujejo naslednje:

1. Enostransko prevajanje, zaradi česar je potrebno podvojiti število naprav.

2. Majhen preobremenitveni tok in omejevanje stopnje naraščanja toka.

3. Občutljivost na prenapetost.

Povprečno vrednost popravljene napetosti v odsotnosti regulacije v glavnem določa preklopno vezje tiristorskega pretvornika. Pretvorna vezja so razdeljena v dva razreda: ničelni terminal in most. V inštalacijah srednje in velike moči se uporabljajo predvsem mostična pretvorniška vezja, kar je predvsem posledica dveh razlogov:

• nižja napetost vsakega od tiristorjev,

• odsotnost konstantne komponente toka, ki teče skozi navitja transformatorja.

Pretvorniška vezja se lahko razlikujejo tudi po številu faz: od ene v napravah z nizko močjo do 12-24 v pretvornikih z visoko močjo.

Vse različice tiristorskih pretvornikov imajo poleg pozitivnih lastnosti, kot so nizka vztrajnost, pomanjkanje vrtljivih elementov, manjše (v primerjavi z elektromehanskimi) velikosti, številne pomanjkljivosti:

1. Trda povezava z električnim omrežjem: vsa nihanja omrežne napetosti se prenašajo neposredno na pogonski sistem, sunaki obremenitve na osi motorja pa se takoj prenesejo na električno omrežje in povzročijo tokovne udare.

2. Nizek faktor moči pri prilagajanju napetosti navzdol.

3. Generiranje višjih harmonikov, obremenitev električnega omrežja.

V povezavi z unipolarno prevodnostjo tiristorjev in pretvornika na splošno se lahko obrat motorja v najpreprostejšem vezju ob prisotnosti enega pretvornika izvede samo s preklopom armature ali vzbujalne tuljave z ustreznimi kontaktorji. Seveda bo pod tem pogojem delovanje sistema električnega stroja nezadovoljivo, saj je treba preklopiti bodisi visoke tokove bodisi vezje z visoko induktivnostjo. Zato se običajno uporabljata dva pretvornika, od katerih je vsak zasnovan za delo v eni smeri vrtenja.

Tehnični in ekonomski kazalniki tiristorskega pogona: obseg regulacije hitrosti, možnost enega ali drugega načina zaviranja, vzvratna vožnja, vrsta mehanskih lastnosti in drugi so v veliki meri vnaprej določeni s shemo napajanja.

Celotno paleto shem glavnih (napajalnih) vezij je mogoče zmanjšati na štiri glavne možnosti:

1. Napajanje armature enosmernega motorja iz enega krmiljenega pretvornika.Ta in naslednji diagrami za poenostavitev risbe in identifikacijo temeljnih razlik so podani ob predpostavki napajanja iz enofaznega omrežja AC.

Krmilni sistem pretvornik-motor z enim tiristorskim pretvornikom v armaturnem krogu, V, N - kontaktorji za vrtenje naprej in nazaj

V tem primeru je regulacija hitrosti zagotovljena samo s spreminjanjem napetosti, ki se uporablja za armaturo motorja; vzvratni motor - s spremembo smeri armaturnega toka s pomočjo kontaktorjev. Zaviranje je elektrodinamično.

Prisotnost vzvratnih kontaktorjev v armaturnem tokokrogu draži namestitev, zlasti s precejšnjo močjo motorja, poleg tega pa je primerna le za mehanizme, ki ne zahtevajo pogostih preobratov in zaustavitev. Tokokrog ne zagotavlja zmožnosti regenerativnega zaviranja.

2. Napajanje armature motorja iz dveh pretvornikov, povezanih v križnem krogu. V eni smeri vrtenja deluje en pretvornik, v drugi - drugi Nasprotno se doseže s krmiljenjem tiristorjev in se zagotovi s prenosom enega od pretvornikov v inverterski način.

Krmilni sistem inverter-motor z dvema inverterjema, povezanima v križno vezje

Tokokrog ne zahteva obsežnih vzvratnih kontaktorjev v armaturnem tokokrogu, zagotavlja gladko in zanesljivo zaustavitev obnove energije in se na splošno uporablja za pogosto obračanje.

Pomanjkljivost vezja je zapletenost in visoka cena zaradi potrebe po dvojnem kompletu tiristorjev in dvojnem številu sekundarnih navitij močnostnega transformatorja.

3. Vzporedno-nasprotna vezava pretvornikov. Lastnosti sheme so podobne prejšnji.Prednost je manj sekundarnih navitij močnostnega transformatorja.

Krmilni sistem inverter-motor z vzporedno nasprotno vezavo pretvornikov

Sistem pretvornik-motor s krmiljenim pretvornikom v vzbujalnem krogu motorja

Naprava deluje s konstantnim in dovolj visokim faktorjem moči. Nasprotno pa s spremembo smeri toka v vzbujalnem tokokrogu zaostri prehodne pojave. Sistem ni zelo primeren za mehanizme, ki zahtevajo veliko število vzvratnih premikov in postankov.