थाइरिस्टर वोल्टेज नियामक
थाइरिस्टर वोल्टेज रेगुलेटर इलेक्ट्रिक मोटर्स की गति और टॉर्क को नियंत्रित करने के लिए डिज़ाइन किए गए उपकरण हैं। मोटर के स्टेटर को आपूर्ति किए गए वोल्टेज को बदलकर गति और टॉर्क का नियमन किया जाता है और थाइरिस्टर्स के उद्घाटन कोण को बदलकर किया जाता है। मोटर नियंत्रण की इस विधि को चरण नियंत्रण कहा जाता है। यह विधि एक प्रकार का पैरामीट्रिक (आयाम) नियंत्रण है।
थाइरिस्टर वोल्टेज नियामकों को बंद और खुले नियंत्रण प्रणाली दोनों के साथ लागू किया जा सकता है। ओपन लूप रेगुलेटर संतोषजनक गति नियंत्रण प्रदर्शन प्रदान नहीं करते हैं। उनका मुख्य उद्देश्य गतिशील प्रक्रियाओं में ड्राइव के वांछित ऑपरेटिंग मोड को प्राप्त करने के लिए टोक़ को समायोजित करना है।
एक थाइरिस्टर वोल्टेज नियामक की एक सरलीकृत योजना
एकल-चरण थाइरिस्टर वोल्टेज रेगुलेटर के पावर सेक्शन में दो नियंत्रित थायरिस्टर्स शामिल होते हैं जो एक साइनसॉइडल इनपुट वोल्टेज पर दो दिशाओं में लोड पर विद्युत प्रवाह का प्रवाह सुनिश्चित करते हैं।
एक नियम के रूप में, बंद-लूप थाइरिस्टर नियंत्रकों का उपयोग नकारात्मक गति प्रतिक्रिया के साथ किया जाता है, जो कम घूर्णी गति के क्षेत्र में ड्राइव की पर्याप्त कठोर यांत्रिक विशेषताओं को संभव बनाता है।
गति और टोक़ नियंत्रण के लिए थाइरिस्टर नियामकों का सबसे प्रभावी उपयोग अतुल्यकालिक रोटर मोटर्स.
थाइरिस्टर नियामकों की आपूर्ति सर्किट
अंजीर में। 1, एई एक चरण में नियामक के सुधारक तत्वों को शामिल करने के लिए संभावित योजनाएं दिखाता है। उनमें से सबसे आम अंजीर में आरेख है। 1, ए। इसका उपयोग स्टेटर वाइंडिंग्स की किसी भी कनेक्शन योजना के लिए किया जा सकता है। निरंतर वर्तमान मोड में इस सर्किट में लोड (आरएमएस मान) के माध्यम से स्वीकार्य वर्तमान है:
जहाँ Azt थाइरिस्टर के माध्यम से करंट का अनुमेय औसत मान है।
अधिकतम आगे और रिवर्स थाइरिस्टर वोल्टेज
जहाँ kzap - सर्किट में ओवरवॉल्टेज के संभावित स्विचिंग को ध्यान में रखते हुए चुना गया सुरक्षा कारक; - नेटवर्क के लाइन वोल्टेज का प्रभावी मूल्य।
चावल। 1. थाइरिस्टर वोल्टेज नियामकों के पावर सर्किट की योजनाएं।
अंजीर के आरेख में। 1 बी, अनियंत्रित डायोड के पुल के विकर्ण में शामिल केवल एक थाइरिस्टर है। इस सर्किट के लिए लोड और थाइरिस्टर धाराओं के बीच का अनुपात है:
अनियंत्रित डायोड को उस धारा के लिए चुना जाता है जो एक थाइरिस्टर की आधी होती है। थाइरिस्टर को अधिकतम फॉरवर्ड वोल्टेज
थाइरिस्टर का रिवर्स वोल्टेज शून्य के करीब है।
अंजीर में आरेख। 1बी में अंजीर की योजना से कुछ अंतर हैं। 1, लेकिन प्रबंधन प्रणाली के निर्माण के लिए। अंजीर के आरेख में। 1, और प्रत्येक थायरिस्टर्स के लिए नियंत्रण दालों को बिजली आपूर्ति की आवृत्ति का पालन करना चाहिए। अंजीर के आरेख में।1 बी, नियंत्रण दालों की आवृत्ति दोगुनी अधिक है।
अंजीर में आरेख। 1, सी, दो थायरिस्टर्स और दो डायोड से मिलकर, यदि संभव हो तो थायरिस्टर्स का नियंत्रण, लोड, करंट और अधिकतम फॉरवर्ड वोल्टेज अंजीर में आरेख के समान है। 1, ए।
डायोड की शंटिंग क्रिया के कारण इस सर्किट में रिवर्स वोल्टेज शून्य के करीब है।
अंजीर में आरेख। थाइरिस्टर्स के करंट और अधिकतम फॉरवर्ड और रिवर्स वोल्टेज के संदर्भ में 1d अंजीर के सर्किट के समान है। 1, ए। अंजीर में आरेख। 1, डी थायरिस्टर नियंत्रण कोण की भिन्नता की आवश्यक सीमा प्रदान करने के लिए नियंत्रण प्रणाली के लिए विचार की गई आवश्यकताओं से भिन्न होता है। यदि कोण को शून्य चरण वोल्टेज से गिना जाता है, तो अंजीर में सर्किट के लिए। 1, एसी, संबंध
जहाँ φ- भार का चरण कोण।
अंजीर के सर्किट के लिए। 1, डी, एक समान अनुपात रूप लेता है:
कोण परिवर्तन की सीमा को बढ़ाने की आवश्यकता जटिल हो जाती है थाइरिस्टर नियंत्रण प्रणाली… अंजीर में आरेख। 1, डी लागू किया जा सकता है जब स्टेटर वाइंडिंग एक तटस्थ कंडक्टर के बिना एक स्टार में और लाइन कंडक्टर में शामिल रेक्टिफायर के साथ डेल्टा में जुड़े होते हैं। इस योजना का दायरा अपरिवर्तनीय और साथ ही रिवर्स कॉन्टैक्ट के साथ रिवर्सिबल इलेक्ट्रिक ड्राइव तक सीमित है।
अंजीर में आरेख। 4-1, ई इसके गुणों में अंजीर में योजना के समान है। 1, ए। यहाँ त्रिक धारा भार धारा के बराबर है, और नियंत्रण दालों की आवृत्ति आपूर्ति वोल्टेज की आवृत्ति के दोगुने के बराबर है। एक त्रिक सर्किट का नुकसान पारंपरिक थायरिस्टर्स की तुलना में बहुत छोटा है, अनुमेय मान डु / डीटी और डी / डीटी।
थाइरिस्टर नियामकों के लिए, सबसे तर्कसंगत योजना अंजीर में है। 1, लेकिन दो एंटी-पैरेलल कनेक्टेड थाइरिस्टर्स के साथ।
रेगुलेटर के पावर सर्किट को मोटर के दो और एक चरण में, तीनों चरणों (सममित तीन-चरण सर्किट) में एंटी-पैरेलल थायरिस्टर्स के साथ लागू किया जाता है, जैसा कि अंजीर में दिखाया गया है। 1, एफ, जी और एच क्रमशः।
क्रेन इलेक्ट्रिक ड्राइव में उपयोग किए जाने वाले नियामकों में, अंजीर में दिखाया गया सममित स्विचिंग सर्किट सबसे व्यापक है। 1, ई, जो उच्च हार्मोनिक धाराओं से सबसे कम नुकसान की विशेषता है। चार और दो थायरिस्टर्स वाले सर्किट में बड़े नुकसान मोटर चरणों में वोल्टेज असंतुलन से निर्धारित होते हैं।
पीसीटी श्रृंखला थाइरिस्टर नियामकों के लिए बुनियादी तकनीकी डेटा
पीसीटी श्रृंखला के थाइरिस्टर नियामक एक घुमावदार रोटर के साथ एक प्रेरण मोटर के स्टेटर को आपूर्ति की गई वोल्टेज (किसी दिए गए कानून के अनुसार) को बदलने के लिए उपकरण हैं। पीसीटी श्रृंखला के थिरिस्टर नियंत्रक एक सममित तीन चरण स्विचिंग सर्किट (छवि 1, ई) के अनुसार बनाए जाते हैं। क्रेन इलेक्ट्रिक ड्राइव में निर्दिष्ट श्रृंखला के नियामकों का उपयोग 10: 1 रेंज में रोटेशन आवृत्ति के विनियमन और स्टार्ट-अप और स्टॉप के दौरान गतिशील मोड में इंजन टोक़ के विनियमन की अनुमति देता है।
पीसीटी श्रृंखला के थिरिस्टर नियामकों को 100, 160 और 320 ए (क्रमशः 200, 320 और 640 ए की अधिकतम धाराएं) और 220 और 380 वी एसी के वोल्टेज के निरंतर धाराओं के लिए डिज़ाइन किया गया है। नियामक में तीन बिजली आपूर्ति इकाइयां होती हैं जो एक सामान्य फ्रेम पर इकट्ठी होती हैं (एंटी-पैरेलल कनेक्टेड थाइरिस्टर्स के चरणों की संख्या के अनुसार), एक वर्तमान सेंसर इकाई और एक स्वचालन इकाई। बिजली की आपूर्ति एक्सट्रूडेड एल्यूमीनियम प्रोफाइल कूलर के साथ टैबलेट थाइरिस्टर का उपयोग करती है। एयर कूलिंग - स्वाभाविक रूप से। स्वचालन ब्लॉक नियामकों के सभी संस्करणों के लिए समान है।
थाइरिस्टर रेगुलेटर IP00 डिग्री की सुरक्षा के साथ निर्मित होते हैं और मानक TTZ प्रकार के चुंबकीय नियंत्रक फ़्रेमों पर माउंट करने के लिए अभिप्रेत हैं, जो TA और TCA श्रृंखला नियंत्रकों के डिज़ाइन के समान हैं। पीसीटी श्रृंखला नियामकों के समग्र आयाम और वजन तालिका में दिखाए गए हैं। 1.
तालिका 1 पीसीटी श्रृंखला वोल्टेज नियामकों के समग्र आयाम और वजन
TTZ चुंबकीय नियंत्रक मोटर, रोटर सर्किट के संपर्ककर्ताओं और इलेक्ट्रिक ड्राइव के अन्य रिले-संपर्क तत्वों को उलटने के लिए दिशात्मक संपर्ककर्ताओं से लैस हैं, जो नियंत्रक को थाइरिस्टर नियामक के साथ संचार करते हैं। अंजीर में दिखाए गए इलेक्ट्रिक ड्राइव के कार्यात्मक आरेख से नियामक नियंत्रण प्रणाली की निर्माण संरचना दिखाई देती है। 2.
तीन चरण सममित थाइरिस्टर ब्लॉक टी को एसएफयू चरण नियंत्रण प्रणाली द्वारा नियंत्रित किया जाता है। नियामक में नियंत्रक केके का उपयोग करके, बीजेडएस की गति सेटिंग बदल दी जाती है। ब्लॉक बीजेडएस के माध्यम से, समय के कार्य में, रोटर सर्किट में त्वरक KU2 को नियंत्रित किया जाता है। संदर्भ संकेतों और TG टैचोजेनरेटर के बीच का अंतर एम्पलीफायरों U1 और UZ द्वारा बढ़ाया जाता है। एक लॉजिक रिले डिवाइस एम्पलीफायर UZ के आउटपुट से जुड़ा होता है, जिसमें दो स्थिर अवस्थाएँ होती हैं: एक आगे की दिशा के संपर्ककर्ता के स्विचिंग से मेल खाती है केबी, दूसरा - फॉरवर्ड कॉन्टैक्टर बैकवर्ड डायरेक्शन केएन पर स्विच करने के लिए।
इसके साथ ही लॉजिक डिवाइस की स्थिति में बदलाव के साथ, स्विचगियर के कंट्रोल सर्किट में सिग्नल उलट जाता है। मिलान प्रवर्धक U2 से संकेत मोटर स्टेटर वर्तमान विलंबित प्रतिक्रिया संकेत के साथ सम्मिलित है जो वर्तमान सीमित ब्लॉक TO से आता है और SFU के इनपुट को खिलाया जाता है।
लॉजिक ब्लॉक बीएल वर्तमान सेंसर डीटी और वर्तमान उपस्थिति मॉड्यूल एनटी से संकेत से भी प्रभावित होता है, जो सक्रिय होने पर दिशात्मक संपर्ककर्ताओं के स्विचिंग को प्रतिबंधित करता है। बीएल इकाई ड्राइव की स्थिरता सुनिश्चित करने के लिए गति स्थिरीकरण प्रणाली का अरैखिक सुधार भी करती है। उठाने और यात्रा तंत्र के इलेक्ट्रिक ड्राइव में रेगुलेटर का उपयोग किया जा सकता है।
पीसीटी श्रृंखला नियामकों को वर्तमान सीमित प्रणाली के साथ बनाया जाता है। अधिभार से थाइरिस्टर्स की सुरक्षा के लिए वर्तमान सीमा का स्तर और गतिशील मोड में मोटर टोक़ को सीमित करने के लिए नियामक के रेटेड वर्तमान के 0.65 से 1.5 तक सुचारू रूप से भिन्न होता है, ओवरकुरेंट के खिलाफ सुरक्षा के लिए वर्तमान सीमा का स्तर - 0,9 से। 2.0 रेगुलेटर का रेटेड करंट। सुरक्षा सेटिंग्स की एक विस्तृत श्रृंखला मोटर्स के साथ समान मानक आकार के नियामक के संचालन की अनुमति देती है जो लगभग 2 के कारक द्वारा शक्ति में भिन्न होती है।
चावल। 2. पीसीटी प्रकार के थाइरिस्टर नियामक के साथ एक इलेक्ट्रिक ड्राइव का कार्यात्मक आरेख: केके - कमांड कंट्रोलर; टीजी - टैचोगेनेरेटर; केएन, केबी - दिशात्मक संपर्ककर्ता; BZS — स्पीड सेटिंग ब्लॉक; बीएल - लॉजिक ब्लॉक; यू 1, यू 2। यूएस - एम्पलीफायरों; एसएफयू - चरण नियंत्रण प्रणाली; डीटी - वर्तमान सेंसर; आईटी - उपस्थिति की वर्तमान इकाई; कश्मीर - वर्तमान सीमित इकाई; मीट्रिक टन - सुरक्षात्मक इकाई; KU1, KU2 - त्वरण संपर्ककर्ता; केएल - रैखिक संपर्ककर्ता: आर - सर्किट ब्रेकर।
चावल। 3. थाइरिस्टर वोल्टेज नियामक पीसीटी
वर्तमान उपस्थिति प्रणाली की संवेदनशीलता चरण में 5-10 A rms करंट है। नियामक सुरक्षा भी प्रदान करता है: शून्य, ओवरवॉल्टेज स्विच करने से, कम से कम एक चरण (ब्लॉक आईटी और एमटी) में करंट के नुकसान से, रेडियो रिसेप्शन में हस्तक्षेप से।PNB 5M टाइप हाई स्पीड फ़्यूज़ शॉर्ट सर्किट करंट से सुरक्षा प्रदान करते हैं।