1.3.3Нереверсивный нулевой трёхфазный тиристорный преобразователь
На рисунке 1.110 представлена нулевая схема тиристорного преобразователя. Для упрощения схемы преобразователь собран из отдельных тиристоров. Так как предполагается использовать имеющуюся в составе Simulink СИФУ, то произведена разводка импульсов управления. На входе Block введена блокировка формирования импульсов управления на 0,01с.
Рисунок 1.110 – Нулевая схема тиристорного преобразователя (Fig1_110) с СИФУ линейного типа (α0=120 град)
В диалоговом окне установки параметров СИФУ необходимо выключить кнопку в строке Double pulsing. На входе alpha_deg СИФУ действует линейно нарастающий сигнал от 120 до 0 градусов, что позволяет убедиться в работоспособности преобразователя.
На рисунке 1.111 показаны результаты моделирования отработки задания (напряжение Un и ток In на нагрузке) при активно-индуктивном характере нагрузки. Частота пульсаций выпрямленного тока и напряжения уменьшилась по сравнению с ранее рассмотренными схемами в два раза, что приводит к увеличению размаха пульсаций в одинаковых нагрузках.
Рисунок 1.111 – Результат моделирования отработки линейно нарастающего задания на входе управления
Рисунок 1.112 – Вывод результата моделирования в усреднённом виде
Для наблюдения результатов моделирования в более привычной форме произведено усреднение (сглаживание) результатов моделирования с помощью блока Mean (см. рисунок 1.112).
На рисунке 1.113 приведена нулевая схема тиристорного преобразователя, отличающаяся от выше рассмотренной тем, что используется анодная группа тиристоров и для управления применена СИФУ с косинусоидальным опорным напряжением. Разводка управления тиристорами также отличается и соответствует очерёдности 4, 6, 2.
Рисунок 1.113 – Нулевая схема тиристорного преобразователя (Fig1_113) на анодной группе с управлением от косинусоидальной СИФУ
Рисунок 1.114 – Диаграммы сигналов нулевого преобразователя
На рисунке 1.114 показана работа нулевого преобразователя при отработке линейно нарастающего входного воздействия. Выходные напряжение и ток сменили полярность по сравнению с выше рассмотренным преобразователем, у которого была задействована катодная группа тиристоров.
1.4Реверсивные тиристорные преобразователи с совместным управлением
1.4.1Реверсивный двухфазный тиристорный преобразователь с совместным управлением
На рисунке 1.115 изображена разработанная модель реверсивного двухфазного тиристорного преобразователя с совместным управлением.
Рисунок 1.115 – Схема модели двухфазного тиристорного преобразователя с совместным управлением (Fig1_115)
Основное преимущество состоит в отсутствии необходимости применения датчика состояния тиристоров (включен, выключен). Недостатков этого способа управления преобразователем больше: скорость нарастания и спада входного сигнала ограничена (нельзя подавать ступенчатые сигналы управления); коэффициент мощности преобразователя низок, особенно при работе с малыми выходными напряжениями (уравнительный ток между двумя выпрямителями ограничивается включением достаточно большой индуктивности).
Рисунок 1.116 – Отработка линейно нарастающего треугольного сигнала управления
Рисунок 1.117 - Токи в группах и выходное напряжение
Питание преобразователя осуществляется от однофазной сети. Выпрямительные группы между собой развязаны по питанию через реакторы Three-Phase Series RLC Branch, Three-Phase Series RLC Branch1.
Начальный угол управления принят 100 град., так как при 90 град. уравнительный ток велик. Ширина управляющих импульсов задана в 10 град. На вход преобразователя подан линейно нарастающий треугольный сигнал амплитудой ±80 град.
На рисунках 1.116, 1.117 представлены результаты моделирования работы преобразователя. Выходной сигнал по току близок по форме к синусоидальному. Токи каждого из выпрямителей не превышают существенно ток в нагрузке (рисунок 1.117).