DC 밸브 변환기

밸브 DC 컨버터는 광범위한 속도 조절과 높은 품질의 전기 드라이브 과도 모드가 필요한 경우 DC 전기 모터의 필드 및 전기자 권선에 전력을 공급하는 데 사용됩니다.

이러한 사용자를 위해 밸브 변환기의 전원 회로는 제로 또는 브리지, 단상 또는 3상일 수 있습니다. 하나 또는 다른 변환기 회로의 선택은 다음을 기반으로 해야 합니다.

• 정류된 전압 곡선에서 허용 가능한 여기를 제공하고,

• 더 높은 고조파의 수와 크기 제한 교류 전압,

• 전력 변압기의 높은 사용.

맥동 정류 컨버터 전압이 모터의 정상적인 정류를 방해하는 맥동 전류를 모터에 생성한다는 것은 잘 알려져 있습니다. 또한 전압 리플은 모터에 추가 손실을 일으켜 전력을 과대 평가해야 합니다.

전기 모터의 정류 개선 및 손실 감소는 정류기의 위상 수를 늘리거나 평활 인덕턴스를 도입하거나 모터 설계를 개선하여 달성할 수 있습니다.

컨버터가 모터의 전기자 회로에 낮은 인덕턴스를 공급하도록 설계된 경우 가장 합리적인 전원 회로는 3상입니다. 서지 리액터, 브리지가 있는 이중 3상 제로입니다(그림 1).

쌀. 1. 3상 사이리스터 컨버터의 공급 회로: a — 등화 리액터가 있는 이중 3상 제로, b — 브리지

계자 코일에 전원을 공급하기 위해 DC 모터인덕턴스가 큰 경우 밸브 컨버터의 전원 회로는 3상 제로 및 브리지 단상 또는 3상이 될 수 있습니다(그림 2).

쌀. 2. 계자 권선에 전력을 공급하기 위한 사이리스터 정류기의 구성: a-삼상 제로, b-단상 브리지, c-삼상 반 제어 포장

3상 정류기 회로 중에서 가장 널리 사용되는 것은 3상 브리지입니다(그림 1, b). 이 정류 방식의 장점은 일치하는 3상 변압기를 많이 사용하고 밸브의 역전압 값이 가장 작다는 것입니다.

고전력 전기 드라이브의 경우 정류기 브리지를 병렬 또는 직렬로 연결하여 정류된 전압 리플을 줄일 수 있습니다. 이 경우 정류기 브리지는 3권선 변압기 1개 또는 2권선 변압기 2개로 전원을 공급받습니다.

첫 번째 경우 변압기의 1 차 권선은 "스타"에 연결되고 2 차 권선은 "스타"에, 다른 하나는 "델타"에 연결됩니다.두 번째 경우 변압기 중 하나는 "스타-스타"방식에 따라 연결되고 두 번째는 "델타-스타"방식에 따라 연결됩니다.

변압기의 1차 권선 또는 2차 권선의 연결 방식이 다르기 때문에 한 브리지의 정류 전압은 다른 브리지의 정류 전압 파형과 비스듬히 위상이 다른 파형을 갖게 됩니다. 결과적으로 모터 전기자의 총 정류 전압에는 각 브리지의 파동 주파수보다 2 배 높은 주파수의 리플이 발생합니다 정류 전압의 순시 값 방정식 연결된 브리지와 병렬로 스무딩 반응기에 의해 수행됩니다. 정류기 브리지가 직렬로 연결되면 회로가 비슷한 방식으로 작동합니다.

제어 가능한 밸브의 수를 줄이기 위해 반 조절 또는 단일 브리지 회로가 수정에 사용됩니다. 이 경우 브리지의 절반, 예를 들어 음극 그룹은 제어되고 양극 그룹은 제어되지 않습니다. 다이오드에 조립됩니다 (그림 2, c 참조).

위의 모든 컨버터 전원 회로는 부하의 전류 흐름을 한 방향으로만 보장하기 때문에 비가역적입니다. 비가역 회로에서 가역 회로로의 전환은 역접점을 사용하거나 두 세트의 정류기를 설치하여 수행할 수 있습니다. 이러한 정류기는 역 병렬 (그림 3) 또는 교차 (그림 4) 방식으로 만들어집니다.

역병렬 회로에서 두 브리지 U1과 U2(그림 3 참조)는 변압기의 공통 권선에서 공급되며 서로 반대 방향으로 병렬로 연결됩니다. 크로스오버 회로에서 각 브리지는 로드에 연결된 별도의 코일과 크로스오버에 의해 전원이 공급됩니다.

쌀.3. 역 병렬 연결 변환기 구성

쌀. 4. 변환기의 교차 연결 다이어그램

2성분 가역 컨버터의 브리지 밸브 제어는 분리되거나 결합될 수 있습니다. 개별 제어에서 제어 펄스는 현재 작동 중인 브리지의 밸브에만 공급되고 부하 회로에서 원하는 전류 방향을 제공합니다. 동시에 다른 브리지의 밸브가 잠깁니다.

공동 제어에서 제어 펄스는 부하의 전류 방향에 관계없이 두 브리지의 밸브에 동시에 공급됩니다. 따라서 이 제어를 통해 브리지 중 하나는 정류기에서 작동하고 다른 하나는 인버터 모드를 위해 준비됩니다. 반면에 공동 거버넌스는 일관성이 있을 수도 있고 일관성이 없을 수도 있습니다.

조정 제어에서 제어 펄스는 두 브리지의 밸브에 공급되므로 보정 전압의 평균값 y 후자가 동일합니다. 비일관 제어의 경우 인버터 모드로 동작하는 브리지(인버터 밸브 그룹)의 평균 정류 전압이 정류 모드로 동작하는 브리지(정류 밸브 그룹)의 전압을 초과해야 합니다.

공동 제어가있는 가역 회로의 작동은 그룹 전압의 순시 값의 불평등으로 인해 나타나는 그룹 밸브와 변압기 권선에 의해 형성된 폐쇄 루프에 등화 전류가 존재한다는 특징이 있습니다. 시간. 후자를 제한하기 위해 이퀄라이징 초크 L1 ~ L4가 회로에 도입되었습니다(그림 3 참조).

공동 조정 제어의 장점은 단순성, 한 모드에서 다른 모드로 전환할 준비가 됨, 명확한 정적 특성, 낮은 부하에서도 간헐 전류 모드가 없다는 것입니다. 그러나 이 제어를 사용하면 큰 등화 전류가 회로에 흐릅니다.

제어가 일치하지 않는 체인은 제어가 일치하는 체인보다 초크 크기가 작습니다. 그러나 이러한 제어는 허용 제어각의 범위가 작아져 변압기의 활용도가 떨어지고 역률이 낮아지는 문제가 있다.

위의 단점은 별도의 제어가 있는 컨버터 회로가 결여되어 있습니다. 이 제어 방법은 균등화 전류를 완전히 제거합니다. 이 경우 제어 펄스의 공급은 작업 밸브 그룹에 대해서만 수행되기 때문입니다. 따라서 조정 각도의 0 값으로 정류기 그룹을 열 수 있기 때문에 초크 및 일반 변압기 전원을 균등화할 필요가 없습니다.