Рисунок 3 - Блок-схема СИФУ

     
 
 
 

   

   

Рисунок 4 - Диаграммы работы СИФУ 

   

   

   Рисунок 5 - Схема формирования управляющего напряжения

                  Рисунок 6 - Схема совпадения и генератора пилообразного напряжения 

   Сопротивление R88 и диод Д54 формируют положительный импульс «пилы» амплитудой 2 В.

   Схема совпадения и усилителя управляющих  импульсов приведена на рисунке 7. Положительный фронт напряжения ИС14 дифференцируется конденсатором, открывая транзистор Т22 и один из транзисторов Т23 или Т24, у которого на обоих входных диодах Д55, Д56 или Д58, Д59 отрицательные напряжения. Коллекторный ток транзисторов Т23 или Т24 открывает соответствующий выходной усилитель Т25

   Рисунок 7 - Схема совпадения и усилителя управляющих импульсов 

   или Т26, формируя управляющий импульс силовых тиристоров длительностью около 200 мкс. Каналы Y и Z работают аналогично. 
 
 
 
 
 
 
 

   

     
 
 
 
 
 
 
 
 
 

    5 ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ТИРИСТОРНОГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ 

   5.1 Построение фазовой характеристики

   Основными характеристиками ТП являются: фазовая , которая определяет работу СИФУ, регулировочная характеристика или , характеристика управления и внешняя характеристика или .

   Вид фазовой характеристики СИФУ полностью определяется формой опорного напряжения. При линейно изменяющемся опорном напряжении изменению угла соответствует изменение напряжения на выходе генератора опорного напряжения ГОН, равное ( ), тогда на основании соотношения

   

   получается  выражение,  связывающее угол  с сигналом управления СИФУ:

   

   В СИФУ предусматривается ограничение  минимального и максимального углов регулирования, фазировка в соответствии с группой соединения силового питающего трансформатора с дискретностью 30 эл. градусов, а также установка начального угла согласования . Максимальный угол регулирования:

   

    

   где  - угол коммутации;

            (3.1)

   где - угол, соответствующий номинальному режиму работы двигателя:

   

   

   Найдём  угол коммутации :

               

    - угол восстановления запирающих  свойств тиристоров: 

   

 
 
 

    - время отключения данного тиристора (из справочника по тиристорам);

    - наибольшее значение асимметрии  управляющих импульсов во  всем  диапазоне изменения угла регулирования,  .

   Получим 

   Фазовая  характеристика тиристорного преобразователя с пилообразным опорным напряжением СИФУ в режиме непрерывного тока построена по данным таблицы 5.1 и приведена на рисунке 8. 

       Таблица 5.1 – Данные зависимости от

   

   

   

   Рисунок 8 - Фазовая  характеристика ТП 

   5.2 Построение регулировочных характеристик 

     Выпрямленная ЭДС преобразователя является функцией угла регулирования , который отсчитывается от точки естественного включения вентилей, и в режиме непрерывного тока может быть определена по уравнению:

      (5.2)

   где  - амплитудное значение фазовой ЭДС трансформатора;

     - начальная фаза, соответствующая точке естественного включения тиристора в работу;

    - угловая частота питающего  напряжения; 
 
 
 

     - максимальная ЭДС преобразователя при ;

   Тогда получим:

   

   

 

   График  выпрямленного напряжения на якоре электродвигателя при номинальном токе нагрузки в функции изменения построим по соотношению:

   

   где - сопротивление цепи выпрямленного тока, за исключением сопротивления якоря электродвигателя (R_ВП = R_ЯΣ - R_Я = 3 – 1.15 = 1.85).

   

   

   Регулировочная  характеристика при пилообразном напряжении может быть получена при подстановке в (5.2) значения угла регулирования :

   

    :

   

   Регулировочные  характеристики тиристорного преобразователя с пилообразным опорным напряжением СИФУ в режиме непрерывного тока приведены на рисунках 9, 10. 

Таблица 5.2 – Данные зависимости  Таблица 5.3 – Данные зависимости

 
 
 
 
 
 
   

   

    

   Рисунок 9 - Регулировочные характеристики ТП 

   

   Рисунок 10 - Регулировочная характеристика

ТП 
 
 
 
 
 
 
 

   5.3 Построение внешней характеристики

   Внешние характеристики преобразователя в области непрерывных токов в соответствии с выражением (5.3) представляют собой прямые линии.

         (5.3)

   где  - коэффициент, зависящий от схемы выпрямления, для нулевых ;

      -  активное сопротивление трансформатора, приведённое к вторичной обмотке;

     -  индуктивное сопротивление трансформатора.

   

     Строим семейство характеристик для всех режимов работы ТП при углах регулирования для случаев:.±U_Д.Н., ±0,75U_Д.Н., ±0,5U_Д.Н., ±0,25U_Д.Н., U_Д.Н.=0.

   

   Для каждого варианта определяем угол регулирования из полученного

           Таблица 5.4 – Данные зависимости

               
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

   выражения после подстановки в него соответствующего значения U_Д и тока . Затем для определенных таким образом строим семейство внешних характеристик преобразователя (рисунок 11). 

   Граница предельного (безопасного) режима инвертирования определяется по следующей формуле: 

   

   где

   

   Строя по двум точкам (Id = 0, Id = 7.5), получили зависимость, которая показана на рисунке 11. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

   

   

                   Рисунок 11 - Внешние характеристики тиристорного преобразователя 

         6 УПРАВЛЕНИЕ ТИРИСТОРНЫМИ ГРУППАМИ И РЕЖИМЫ РАБОТЫ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ

   Реверсивные тиристорные преобразователи содержат два комплекта выпрямительных групп, каждая из которых проводит ток в  одном направлении, и особенности  их работы связаны со способом управления выпрямительными группами, с характером нагрузки (работа на якорь двигателя или обмотку возбуждения), наличием статического и динамического уравнительных токов, необходимостью принимать специальные меры для их ограничения. 

   6.1 Построение графиков ЭДС тиристорного преобразователя в режимах выпрямления и инвертирования 

   График  ЭДС для выпрямительного режима построен на рисунке 12, по следующим значениям:

    = 72 В, амплитудное  значение  = 101.52 В

   

   

   График  ЭДС для инверторного режима построен на рисунке 13, по следующим значениям:

    = 72 В, амплитудное  значение  = 101.52 В

   

   

   - условие  исключения «опрокидывания» инвертора выполняется;