8.3. МНОГОКАНАЛЬНЫЕ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ

Предельный диапазон изменения углов управления вентильных преобразователей . Длительность интервала между коммутациями в преобразователях равна . На рис. 8.9, а показано выходное напряжение трехфазного мостового выпрямителя (см. рис. 6.11,а). На рис. представлено управляющее напряжение и система опорных напряжений косинусоидальной формы . На рис. 8.9, в представлены управляющие импульсы каждого тиристора выпрямителя.

Для обеспечения работы каждого тиристора формируется свое опорное напряжение, начало которого соответствует моменту естественной коммутации данного вентиля.

Рис. 8.9. Временные диаграммы напряжений в многоканальной системе управления трехфазным мостовым выпрямителем

пересечения опорного напряжения с управляющим сигналом соответствует моменту выработки управляющего импульса на тиристор, На рис. нетрудно видеть, что в каждый момент времени формируются три опорных напряжения (на диаграмме выделен произвольный момент времени ). Такой принцип работы реализуется в многоканальной СУ, которая состоит из нескольких независимо работающих каналов, каждый из которых включает ФСУ и выходной формирователь (ВФ).

Структурная схема многоканальной СУ мостовым трехфазным преобразователем приведена на рис. 8.10. Каждый из ФСУ реализует вертикальный принцип управления и строится по схеме 8.2, а, работа которой рассмотрена в § 8.2.

Рис. 8.10. Структурная схема многоканальной системы управления трехфазным мостовым выпрямителем

При работе мостовой схемы выпрямления ток одновременно проводят два вентиля — один анодной, другой катодной группы (см. временные диаграммы рис. ). В режиме непрерывного тока для нормальной работы выпрямителя достаточно однократно включить тиристор, который будет проводить ток в течение угла (коммутационные процессы не учитываем). Управляющие импульсы при таком режиме управления приведены на рис. 8.9, в (заштрихованные импульсы) .

В режиме прерывистого тока нагрузки существуют бестоковые паузы, когда ни один из вентилей не проводит ток. Так, вентиль, проработав в паре с тиристором, запрется. Если он останется в запертом состоянии, то в момент подачи управляющего импульса на тиристор тот остается закрытым, проводящей пары тиристоров не образуется и работа выпрямителя нарушается. Для предотвращения срыва работы выпрямителя в режиме прерывистого тока одновременно с подачей импульса управления на тиристор подается повторный импульс на управляющий электрод тиристора. Повторные импульсы показаны на рис. пунктиром. Таким образом, для надежной работы мостового трехфазного выпрямителя во всех режимах необходима подача сдвоенных управляющих импульсов. Для этого в схеме рис. 8.10 ФСУ канала связывают с выходными формирователями каналов.

Достоинством многоканальных систем управления является максимальная простота схемы ФСУ и выходного формирователя каждого канала.

При использовании вертикального принципа управления достигается максимальное быстродействие, так как каналы вырабатывают управляющие импульсы поочередно, непрерывно отслеживая изменения управляющего сигнала.

Однако многоканальные СУ имеют серьезные недостатки. Любая несимметия в работе каналов управления приводит к несимметрии управляющих импульсов, подаваемых на силовые тиристоры. При этом резко ухудшается форма выпрямленного напряжения, растут пульсации. Главным источником несимметрии являются генераторы опорных напряжений. При формировании опорных напряжений из сетевого напряжения при фильтрации вносится фазовый сдвиг, который может значительно различаться в каналах управления. Чем выше несинусоидальность сети, тем выше требования к подавлению гармоник, тем выше фазовая погрешность. Это объясняется тем, что в фильтрах с сильным подавлением высших гармоник зависимость фазового сдвига от частоты очень сильная. В этом случае необходимо использовать линейную форму опорных сигналов. Однако технически весьма трудно обеспечить формирование идентичных по форме и амплитуде опорных напряжений в т каналах СУ, поскольку ГЛИН каждого канала обладает ограниченной точностью и стабильностью характеристик.

Многоканальные СУ вентильными преобразователями в настоящее время получили преимущественное распространение, что обусловлено не только присущими им достоинствами, но в ряде случаев объясняется традицией. Применение современных одноканальных СУ позволяет в ряде случаев создать более совершенную систему управления вентильным преобразователем, которая не только обладает повышенной точностью, но нередко и более компактна.