Электровозы переменного тока со статическими преобразователями - Тихменев Б.Н.
Скачать (прямая ссылка):
Таким образом, несколько замедленная реакция описанной системы автоматического регулирования не является существенны..! недостатком.
Возможно также применение комбинированной системы регулирования по величине обратных пиков напряжения и по току нагрузки. Тогда регулирование по току ускорит реакцию системы на изменение нагрузки, что может быть использовано для приближения равновесного значения ? + 7 к іг, т. е. для уменьшения угла запаса.
Выше процессы при инверторном режиме рассматривались в предположении полного сглаживания выпрямленного тока, для которого справедливы выражения (188) и (189), причем было отмечено подобие процессу выпрямления с тем отличием, что угол перекрытия f для выпрямления отсчитывался от u>t= 0, а для инвертирования от uit = я в обратном направлении.
Нетрудно видеть, что и при пульсирующем выпрямленном токе имеется такое же подобие.
Рассмотрим условие предельной коммутации в этом случае.
При одиночном горении вентилей напряжение на зажимах инвертора ие равно
Ut = - Um sin Ы + L-jf
dt ¦
При at = те, когда
Um sin и t = О,
die _ Ue dt L+L0'
а
I2A
179
т. е. уже имеет положительное значение и, следовательно, процесс коммутации должен закончиться раньше.
Для предельного режима в конце перекрытия
Ue = 0 = -Um sin (?o + То)- Um sin (?0+ Yq)- Ue
M L + L.
откуда
Le Um sin (?0 + Yo) = LUtt или
ч Х Ue sin (?o +Yo) = X -JJm' (190)
Таким образом, перекрытие при инверторном режиме должно заканчиваться раньше, чем напряжение на токоприемнике электровоза проходит через нуль на угол и - (?o + Yo)-Если этот угол обозначить ?Зг, то
. в X U1 sin^ = Xtf'
(191)
т. е. рг равен углу запаздывания начала коммутации в случае тягового режима согласно выражению (78).
На рис. 134 графически &
поясняется необходимость уп- -^Nr ~
реждения коммутации в инверторном режиме.
Для инверторного режима остаются справедливыми вы-
Ue Ie
ражения -j-и т. д.,
U во ' X
если в них угол ?=рассматривать как угол от момента окончания коммутации до o)t = тт, а угол а = аг - от нал чала коммутации до ш/ = тг (см. рис. 134).
Следовательно, для инверторного режима при регулировании на предельные условия коммутации остаются в силе все найденные в §4 главы II зависимости, определяющие электромагнитную характеристику выпрямителя, коэффициент мощности и величины пульсаций выпрямленного тока.
Как указывалось выше, для осуществления инверторного режима между моментом погасания дуги в вентиле и моментом появления положительного потенциала на его аноде должен быть про-
180.
межуток времени, необходимый для деионизации вентиля. Поэтому углы зажигания аг и погасания [Зг (рис. 135) должны быть такими, чтобы между моментом погасания и прохождением выпрямленного напряжения через нуль имелся некоторый угол ф - угол запаса иа деионизацию вентилей.
В этом случае электромагнитная характеристика инвертора будет отличаться от характеристики выпрямителя, но может быть найдена по формулам § 4 главы II, если вместо выражения (191) или (78) применить соотношение
Sinl(^--K) = ^-, (192)
о Um
которое вытекает из условия, что для угла <"/ = ? + f + ф напряжение W-=O.
Если принять угол деионизации независящим от нагрузки и осуществить регулирование на постоянство угла ф, то электромагнитная характеристика инвертора будет подобна предельной, но сместится несколько вниз.
На рис. 136 в правой части условно приведены электромагнитные характеристики выпрямителя, а в левой инвертора. Здесь кривая ф = 0 соответствует предельному режиму, а кривая ф = = const - режиму при постоянном угле запаса на деионизацию. Кривые ? = const соответствуют характеристикам инвертора при постоянных углах зажигания. В последнем случае напряжение инвертора возрастает с увеличением нагрузки, так как увеличивается угол перекрытия у и угол потухания рг (см. рис. 135), а следовательно, уменьшается площадка сбратного толчка напряжения.
Внешняя характеристика выпрямителя в инверторном режиме отличается от его характеристики в тяговом режиме тем, что активные падения напряжения в выражении (123) имеют не отрицательный, а положительный знак. Если на рис. 137 кривая О представ1 ляет электромагнитную характеристику, а кривая T - внешнюю характеристику для тягового режима, то внешняя характеристика для режима рекуперации P будет расположена выше кривой О на разность ординат между кривыми О и Т.
181.
Поскольку активные падения напряжения обычно малы, то внешняя характеристика для инверторного режима сохраняет наклон вниз. Аналогичное влияние, хотя и в меньшей степени, оказывает сопротивление сети, поскольку активные падения в сети имеют большую величину. Таким образом, режим рекуперации выпрямительными электровозами не вызывает повышения напряжения в сети выше значений его при холостом ходе, что имеет место в системе постоянного тока и часто ограничивает применение рекуперации.
Генераторный режим тяговых двигателей электровоза при рекуперации может обеспечиваться любым из известных способов, на-
