Питание электропривода постоянного тока производится от сети переменного тока через преобразователь. Этот преобразователь преобразует нерегулируемое переменное напряжение в регулируемое постоянное. В таких устройствах, как правило осуществляется естественная коммутация тиристоров. То есть тиристор переводится в не проводящее состояние и ток переходит к другому тиристору.
Когда в работу вступает следующий тиристор, то к выключаемому тиристору прикладывается напряжение обратной полярности, которое его запирает. Такое свойство полупроводниковых элементов не требует каких – то специальных схемных решений для осуществления закрытия тиристоров после работы.
Именно из –за этих свойств преобразователи с фазовым управлением являются дешевыми, простыми и очень широко применяются на промышленных предприятиях. КПД таких устройств как правило свыше 95%. Это обуславливается малыми потерями в тиристорах. Такого рода электроприводы нашли широкое применение практически во всех отраслях промышленности и достигают мощности от нескольких десятков ватт до мегаватт.
Такие системы подразделяют на однофазные и трехфазные. В данной статье мы рассмотрим наиболее распространенные схемы подключения однофазных приводов постоянного тока.
Ниже показаны схемы подключения:
При выборе схемы включения электропривода учитывают коэффициент допустимых пульсаций напряжения, количество фаз питающей сети, целесообразность рекуперации электрической энергии, мощность двигателя, необходимость различных фильтров (как на стороне постоянного так и переменного напряжения).
Как видно из таблицы полууправляемый преобразователь в состоянии обеспечить работу привода только в одном квадранте характеристики. Это обуславливается невозможностью изменения тока и напряжения на его выходе. Если используют полностью управляемый, то он обеспечивает работу на характеристиках в двух квадрантах. Он может изменить направление напряжения якоря, но не может изменить направление тока из – за однонаправленной проводимости тиристоров. Данные схемы не позволяют реверсировать машину.
Для осуществления реверса машины применяют двухкомплектные тиристорные преобразователи, также иногда применяют схемы с реверсором. Главным достоинством двухкомплектных тиристорных преобразователей является практически мгновенное изменение направления тока якоря (или возбуждения), а также отсутствие механических частей и контактов в отличии от реверсора.
Рекуперации энергии в сеть возможна только при использовании полностью управляемого тиристорного преобразователя, но если в ней нет необходимости или количество энергии при рекуперации слишком мало, то зачастую используют полууправляемые устройства.
В некоторых случаях вентилем шунтируют якорную цепь двигателя. Это нужно для рассеивания энергии в индуктивности якоря при закрытом тиристоре, также таким образом осуществляют защиту обмотки от перенапряжений в переходных режимах.
В однополупериодных однофазных электроприводах ток, как правило имеет прерывистый характер, а это негативно складывается на работе привода. В однофазных электроприводах другого типа пульсации зависят от режима работы и параметров цепи якоря. Ток в таких системах может быть как непрерывный, так и прерывистый.
