Online Electric

     В общем количестве используемых в обогатительной и металлургической промышленности регулируемых электроприводов, несмотря на значительное увеличение парка частотно-управляемого электропривода переменного тока, удельный вес привода постоянного тока достаточно высок.
     Для управления электроприводом постоянного тока используются силовые управляемые преобразователи. В качестве таких устройств широко применяются полупроводниковые тиристорные преобразователи, которые характеризуются высокими технико-экономическими показателями.
     В процессе эксплуатации технологических машин и механизмов в рассматриваемых областях промышленности востребован, в том числе, и генераторный режим рекуперативного торможения. Однако практическое использование рекуперативного режима в тиристорном электроприводе постоянного тока (ТЭП ПТ) наталкивается на ряд технических трудностей. Так, к нерешенным вопросам применения рекуперативного торможения относятся: определение реального диапазона существования этого режима по скорости, исследование динамических свойств и особенностей ТЭП ПТ при переходе из двигательного в рекуперативный режим и обратно и др. [1], [2].
     Рассмотрения требует, в том числе вопрос о влиянии величины индуктивности сглаживающего реактора, включаемого последовательно с якорем двигателя, на работу тиристоров инверторной группы силового преобразователя ТЭП ПТ в рекуперативном режиме. Рассматриваемый сглаживающий реактор широко используется в силовых тиристорных преобразователях в составе ТЭП ПТ для обеспечения непрерывного тока якоря двигателя и ограничения амплитуды его переменной составляющей.
     С целью исследования влияния величины суммарной индуктивности якорной цепи на работу тиристорного преобразователя в составе ТЭП ПТ в рекуперативном режиме была разработана имитационная модель электропривода в программной среде MatLab 7.01 – Simulink 6.1. В имитационной модели якорная цепь двигателя питается от трехфазного реверсивного тиристорного преобразователя, а питание обмотки возбуждения осуществляется от неуправляемого источника. Для моделирования использовались характеристики машины постоянного тока независимого возбуждения типа 4ПФ132S мощностью 15 кВт. Номинальное значение индуктивности якорной цепи составляло L_яном=0,014 Гн.
     В результате имитационного моделирования получен ряд осциллограмм процесса рекуперации, соответствующих номинальному значению индуктивности якорной цепи двигателя (рис. 1), а также при наличии в якорной цепи дополнительной индуктивности в 60 мГн. Как следует из полученных осциллограмм, закрытие тиристоров происходит значительно позже момента времени пересечения ЭДС якоря двигателя и синусоиды напряжения соответствующей фазы.
     При этом был обнаружен эффект «удержания рекуперации», когда тиристоры инверторной группы, несмотря на превышение мгновенного значения напряжения источника электроэнергии над величиной ЭДС двигателя, продолжают удерживаться в открытом состоянии прямым током на тиристоре. Очевидно, обнаруженный эффект может быть объяснен наличием энергии, запасенной в индуктивной цепи якорной обмотки электрической машины и расходуемой в период протекания тока рекуперации. В этом случае от величины суммарной индуктивности якорной цепи зависит продолжительность открытого состояния тиристоров и, как следствие, общая продолжительность рекуперативного режима.


Рисунок 1. Осциллограммы процесса рекуперации, соответствующие номинальному значению индуктивности якорной цепи двигателя

     С целью определения зависимости времени нахождения тиристоров инверторной группы в открытом состоянии от величины индуктивности в цепи якоря T=f(L^*_ЯΣ), где L^*_ЯΣ=L_ЯΣ/L_ЯНОМ, в режиме рекуперации был проведен ряд экспериментов, позволивших получить представленный на рисунке 2 график. Здесь кривая 2, огибающая экспериментально полученную характеристику 1, позволяет утверждать о нелинейном характере зависимости.


Рисунок 2. Зависимость продолжительности открытого состояния тиристоров инвертора ТЭП ПТ от величины суммарной индуктивности цепи якоря двигателя в режиме рекуперации T=f(L^*_ЯΣ)

Список использованных источников
     1. Ключев В.И. Теория электропривода. – М.: Энергоатомиздат, 2001. 704 с.
     2. Эм Г.А. Влияние величины суммарной индуктивности якорной цепи тиристорного электропривода в рекуперативном режиме // Горное оборудование и электромеханика (г. Москва). 2011. №3. С.9-12.