Convertoare de tensiune cu tiristoare pentru acționarea reversibilă a motoarelor de curent continuu cu excitație separată

1. Generalitati

MCC alimentate prin convertoare semi- sau complet comandate pot functiona cel mult in unul sau 2 cadrane pentru ca curentul IA prin "ventil" poate avea doar un sens , cel impus de sageata ventilului ©.

Franare recuperativa: se face pastrand sensul curentului prin convertor si comandandu-l in regim de invertor (±>90°). Deci este necesar ca acesta sa fie complet comandat.

Dacä MCC are 2 contactoare de sens, el poate functiona in 4 cadrane. Functionarea ca MA in sens invers se face prin declansarea contactorului l si anclansarea contactorului 2. Se

modifica polaritatea tensiunii la borne, deci sensul de rotatie si totodatä si sensul curentului prin MCC, deci sensul cuplului in timp ce sensul curentului prin ventile se mentine.

Fig. 1. Scheme de actionare nereversibile (a) si reversibile (b) cu contactoare de sens.

Pentru a se obtine franarea cu recuperare la schema concomitent cu schimbarea polaritatii pe indus prin contactoare de sens unghiul de aprindere ± trebuie micsorat astfel incat sa fie indeplinita relatia: UA < E A

2. Reversarea sensului unui mecanism de ridicare-coborare printr-un convertor comandat pe indus

In functionare apar sase secvente explicate in cele ce urmeaza:

Secventa a: pentru ca ±1 < 90° ; UA = UAO cos ±1 > 0 convertorul functioneaza in regim de redresor, iar masina electrica in regim de motor.

Secventa b:se comanda aprinderea tiristorului la ±2= 180° -±1>90°. Tensiunea medie redresata UA isi schimba semnul, conductia inceteaza , curentul prin motor se anuleaza , iar MA intra in regim de oprire libera.

Secventa c: se inverseaza polaritatea de alimentarea bornelor rotorice prin comanda celor doua contactoare interblocate:Alimentarea contactorului D se face concomitent cu decuplarea contactorului S. Tensiunea anodica pe tiristoare este: Ua = - | UA | + EA < 0. Tiristoarele sunt blocate, iar motorul continua sa opreasca liber.

Secventa d: se micsoreazä unghiul de aprindere pana la: ± = ±3 pentru care | UA | < | EA |, deci Ua > 0. Deci tiristoarele sunt polarizate direct si se aprind. Curentul prin convertor (Ia) isi

Secventa e: mentine vechiul sens, in timp ce sensul curentului prin MA s-a inversat. MA functioneaza in regim de franare recuperativa , iar convertorul in regim de invertor. Regimul de franare este asigurat pana la oprire prin comanda de scadere a unghiului ± de catre SRA. La terminarea franarii recuperative: ±3= 90° .

Secventa f: Pentru reversare trebuie ca MA sa fie accelerata in sens invers ±4 < ±1< 90°. Unghiul de aprindere ± scade pana la ±4 cand MCC se considera complet reversata.

Fig. 2. Secvente de functionare pentru scheme reversibile cu conlactoare. ±À

Fig. 3. Scheme reversibile cu contactoare de sens pe excitatie.

Schema din figura 3. realizeaza reversarea cu utilizarea unui convertor unidirectional pe indus si pe excitatie, polaritatea de alimentare a excitatiei modificandu-se cu contactoare de sens . Schema se utilizeazä in SAE pentru care nu se cere o viteza de raspuns mare.

3. Instalatii reversibile pe indus

Utilizarea convertoarelor bidirectionale a dus la aparitia instalatiilor reversibile in patru cadrane. Functionarea in ambele cazuri a unui MCC se poate realiza prin alimentarea indusului sau a excitatiei de la un convertor bidirectional.

Instalatiile reversibile pe indus, sunt cele mai raspandite. Se realizeazä in douä tipuri: prima schema din figura 5. se numeste Schema in antiparalel, iar a doua schema in cruce. Pentru a putea functiona in regim de recuperare de energie la oprire si reversare, cele doua convertoare sunt complet comandate.

Daca V1, V2 alimenteazä MCC cate unul pentru fiecare sens de rotatie, fiind succesiv unul in conductie celalalt blocat, intre ele nu va trece curent si schemele se numesc fara curent de circulatie sau cu deplasare de impulsuri, ( unghiurile de comanda ±1 si ±2 sunt independente intre ele).