Реверсивные ИППН

Двухтактные ИППН.

Двухтактные преобразователи относятся к простейшему типу преобразователей, выполняемых по многотактному принципу, позволяющему уменьшить загрузку тиристоров по току, исключая при этом их нежелательное параллельное соединение. Двухтактные ИППН выполняются на основе двух преобразователей, поочередно работающих на общую нагрузку. Такие преобразователи не только уменьшают вдвое ток силовых тиристоров, но и могут работать с общим узлом коммутации, осуществляющим поочередное запирание силовых тиристоров обоих преобразователей и работающим без “холостого” или подготовительного перезаряда. Рассмотрим схему работы двухтактного ИППН с параллельной коммутацией (рисунок 4.18).Она состоит из двух ветвей с силовыми тиристорами VS1-VS4, причем тиристоры VS1и VS2 выполняют роль коммутирующих приборов, по отношению друг к другу. Пуск схемы осуществляют подачей управляющих импульсов на одну из накрест лежащих пар тиристоров, например VS1 и VS4. Тогда С_к заряжается по цепи Е – VS1 - С_к – VS4 – Z_н полярностью без скобок. В момент t₁ отпираем VS1 и VS3. На интервале t₁ – t₂ на нагрузке действует напряжение Е. В момент t₂ отпираем VS2. Процесс коммутации протекает так же, как в рассмотренных выше схемах ИППН с параллельной коммутацией. На начальном этапе ток, ток протекает через диод VD1 и тиристор VS1 закрывается за счет падения напряжения на VD1. На завершающем этапе перезаряда ток протекает по цепи С_к – VS3 – VD₀ – E – VS2 и когда он становиться равным нулю, тиристоры VS2 и VS3 закрываются. По окончании перезаряда напряжение на С_к имеет обратную полярность – в скобках. На интервале t₃– t₄ проводят ток тиристоры VS2, VS4. Их запирание производится отпиранием VS1. Процесс коммутации протекает аналогично.

Реверсивные ИППН обеспечивают не только регулирование выходного напряжения, но и изменение его полярности. Они применяются для регулирования частоты и направления вращения электродвигателей постоянного тока. Реверсивные ИППН выполняются по тиристорной мостовой схеме с нагрузкой, включенной в диагональ моста (рисунок 4.19). Встречно-параллельные диоды предназначены для создания цепи протекания тока активно-индуктивной нагрузки при запертых тиристорах. Помимо основных элементов схема дополнялась узлами принудительной коммутации для проведения операций запирания тиристоров, которые на рисунке не показаны. Такие преобразователи допускают несколько способов управления.

Способ управления, рисунок 4.20, характеризуется поочередным переключений накрест лежащих тиристоров. В течение периода работы схемы вначале проводит ток одна пара тиристоров, а затем другая. Выходное напряжение преобразователя имеет вид двуполярной кривой. Среднее значение этого напряжения:

, (4.5)

где t_И1 – интервал проводимости тиристоров VS1 и VS2 – длительность импульса положительной полярности;

t_И2 – интервал проводимости тиристоров VS3 и VS4 – длительность импульса отрицательной полярности.

При t_И1 > t_И2, U_н >0 – рис. 4.20. б;

При t_И1 => t_И2, U_н =0 – рис. 4.20. в;

При t_И1 < t_И2, U_н <0 – рис. 4.20. г;

Недостатком такого способа управления реверсивного ИППН являются значительные пульсации выходного напряжения, что требует большой индуктивности сглаживающего дросселя.

Пульсации уменьшаются при переходе к режиму управления тиристорами, при котором на интервале t_п1 или t_п2 создается нулевой уровень (пауза) напряжения на выходе. В схеме, рисунке 4.19, это обеспечивается переводом тока нагрузки на одном из интервалов в короткозамкнутый контур, создаваемый тиристором и диодом общей вентильной группы, например, анодной. На интервале t_И при формировании регулируемого выходного напряжения положительной полярности открыты VS1 и VS2. Для создания паузы, t_п, VS1 закрывают а VS2 оставляют открытым. При этом ток нагрузки переходит в короткозамкнутый контур Z_н – VD4 – VS2. Формирование очередного импульса осуществляется отпиранием VS1.

Формирование напряжения отрицательной полярности производится за счет переключения VS3 при постоянно открытом VS4. На интервале паузы ток протекает через VS4 - Z_н – VD2.

Дата добавления: 2014-01-05