Nevýhody tyristorových meničov

Hlavným typom jednosmerných motorových meničov je v súčasnosti polovodičový tyristor.

Nevýhody tyristorov zahŕňajú:

1. Jednostranné vedenie, v dôsledku čoho je potrebné zdvojnásobiť počet zariadení.

2. Malý prúd preťaženia, ako aj obmedzenie rýchlosti nárastu prúdu.

3. Citlivosť na prepätie.

Priemernú hodnotu usmerneného napätia pri absencii regulácie určuje hlavne spínací obvod tyristorového meniča. Konverzné obvody sú rozdelené do dvoch tried: nulový terminál a mostík. V inštaláciách so stredným a vysokým výkonom sa používajú hlavne obvody mostového meniča, čo je spôsobené najmä dvoma dôvodmi:

• nižšie napätie každého z tyristorov,

• neprítomnosť konštantnej zložky prúdu pretekajúceho vinutiami transformátora.

Obvody meničov sa môžu líšiť aj počtom fáz: od jednej v inštaláciách s nízkym výkonom po 12-24 v konvertoroch s vysokým výkonom.

Všetky varianty tyristorových meničov spolu s pozitívnymi vlastnosťami, ako je nízka zotrvačnosť, nedostatok rotujúcich prvkov, menšie (v porovnaní s elektromechanickými meničmi) veľkosti, majú množstvo nevýhod:

1. Pevné pripojenie k sieti: všetky výkyvy sieťového napätia sa prenášajú priamo do systému pohonu a záťažové rázy na nápravách motora sa okamžite prenášajú do siete a spôsobujú prúdové rázy.

2. Nízky účinník pri znižovaní napätia.

3. Generovanie vyšších harmonických, zaťaženie elektrickej siete.

V súvislosti s unipolárnou vodivosťou tyristorov a meniča vôbec, reverz motora v najjednoduchšom zapojení za prítomnosti jedného meniča je možné vykonať len spínaním kotvy alebo budiacej cievky pomocou vhodných stýkačov. Prirodzene, za týchto podmienok bude činnosť systému elektrického stroja neuspokojivá, pretože je potrebné spínať buď vysoké prúdy, alebo obvod s vysokou indukčnosťou. Preto sa zvyčajne používajú dva meniče, z ktorých každý je určený na prácu v jednom smere otáčania.

Technické a ekonomické ukazovatele tyristorového pohonu: rozsah regulácie rýchlosti, možnosť jedného alebo druhého spôsobu brzdenia, spätného chodu, typ mechanických charakteristík a iné sú do značnej miery predurčené schémou napájania.

Celú škálu schém hlavných (silových) obvodov možno zredukovať na štyri hlavné možnosti:

1. Napájanie kotvy jednosmerného motora z jedného riadeného meniča.Tento a nasledujúce diagramy pre zjednodušenie výkresu a identifikáciu zásadných rozdielov sú uvedené za predpokladu napájania z jednofázovej AC siete.

Riadený menič-motorový systém s jedným tyristorovým meničom v obvode kotvy, V, N - stykače pre chod vpred a vzad

V tomto prípade je regulácia rýchlosti zabezpečená iba zmenou napätia aplikovaného na kotvu motora; reverz motora — zmenou smeru prúdu kotvy pomocou stýkačov. Brzdenie je elektrodynamické.

Prítomnosť reverzných stýkačov v obvode kotvy predražuje inštaláciu, najmä pri značnom výkone motora, a tiež ju robí vhodnou len pre mechanizmy, ktoré nevyžadujú časté reverzácie a zastavovania. Okruh neposkytuje regeneračnú brzdnú schopnosť.

2. Napájanie kotvy motora z dvoch meničov zapojených do krížového obvodu. V jednom smere otáčania pracuje jeden menič, v druhom - druhý.Opak sa dosiahne riadením tyristorov a je zabezpečený prevodom jedného z meničov do režimu meniča.

Riadený systém invertor-motor s dvoma meničmi zapojenými do krížového obvodu

Obvod nevyžaduje objemné reverzné stýkače v obvode kotvy, poskytuje hladké a spoľahlivé zastavenie rekuperácie energie a vo všeobecnosti sa používa na časté reverzovanie.

Nevýhodou obvodu je zložitosť a vysoká cena vzhľadom na potrebu mať dvojitú sadu tyristorov a dvojnásobný počet sekundárnych vinutí výkonového transformátora.

3. Paralelné-opačné zapojenie meničov. Vlastnosti schémy sú podobné predchádzajúcej.Výhodou je menej sekundárnych vinutí výkonového transformátora.

Riadený systém invertor-motor s paralelným opačným zapojením meničov

Systém menič-motor s riadeným meničom v budiacom obvode motora

Zariadenie pracuje s konštantným a dostatočne vysokým účinníkom. Naopak, zmenou smeru prúdu v budiacom obvode sprísňuje prechodové javy. Systém nie je veľmi vhodný pre mechanizmy, ktoré vyžadujú veľký počet reverzov a dorazov.