直流閥轉換器

如果需要大範圍的速度調節和高質量的電力驅動瞬態模式，閥直流轉換器用於為直流電動機的勵磁和電樞繞組供電。

對於這些用戶，閥變流器的電源電路可以是：零或橋，單相或三相。選擇一個或另一個轉換器電路應基於：

• 在整流電壓曲線中提供允許的激勵，

• 限制高次諧波的數量和幅度交流電壓，

• 電源變壓器使用率高。

眾所周知，脈動整流轉換器電壓會在電機中產生脈動電流，從而乾擾電機的正常換向。此外，電壓紋波會導致電機產生額外損耗，從而導致需要高估其功率。

可以通過增加整流器的相數，或者通過引入平滑電感，或者通過改進電動機的設計來改善電動機的換向並減少電動機的損耗。

如果轉換器設計為低電感電機的電樞電路供電，則其最合理的電源電路是三相的：帶有浪湧電抗器的雙三相零橋（圖 1）。

米。 1、三相晶閘管變流器的供電電路：a——帶均壓電抗器的雙三相零，b——電橋

用於勵磁線圈 直流電機由於電感較大，閥式變換器的電源電路可以是三相零橋式單相或三相（圖2）。

米。 2、晶閘管整流器給勵磁繞組供電的方案：a-三相零，b-單相橋，c-三相半控鋪路

在三相整流電路中，應用最廣泛的是三相橋（圖1，b）。該整流方案的優點是：配套三相變壓器利用率高，閥門反向電壓值最小。

對於大功率電力驅動，整流電壓紋波的降低是通過並聯或串聯整流橋來實現的。在這種情況下，整流橋由一個三繞組變壓器或兩個雙繞組變壓器供電。

在第一種情況下，變壓器的初級繞組連接“星形”，次級 - 在“星形”中，另一個 - 在“三角形”中。在第二種情況下，其中一個變壓器根據“星-星”方案連接，第二個 - 根據“三角-星”方案連接。

由於變壓器的初級或次級繞組具有不同的連接方案，一個橋上的整流電壓波形將與另一個橋上的整流電壓波形以一定角度異相。因此，電機電樞的總整流電壓會產生紋波，其頻率是各橋波頻率的2倍。整流電壓瞬時值的方程式與連接的橋並聯由平波電抗器執行。當整流橋串聯時，電路的工作原理類似。

為了減少可控閥的數量，採用半調節或單橋電路進行校正。在這種情況下，一半的橋，例如陰極組，是受控的，而陽極的一半是不受控制的，即組裝在二極管上（見圖 2，c）。

上述所有轉換器電源電路都是不可逆的，因為它們確保負載中的電流僅沿一個方向流動。從不可逆電路到可逆電路的轉變可以通過使用接觸換向器或安裝兩組整流器來完成。這種整流器採用反並聯（圖 3）或交叉（圖 4）方案。

在反並聯電路中，兩個電橋 U1 和 U2（見圖 3）均由變壓器的公共繞組饋電，並且反向並聯連接。在交叉電路中，每個電橋由一個單獨的線圈和連接到負載的交叉供電。

米。三、反並聯轉換器方案

米。 4、轉換器交叉連接圖

雙元件可逆變換器橋閥的控制可以是分開的，也可以是聯合的。在單獨控制中，控制脈衝僅提供給當前正在運行並在負載電路中提供所需電流方向的橋的閥。與此同時，另一座橋上的閥門被鎖定。

在聯合控制中，無論負載電流的方向如何，控制脈衝同時提供給兩個電橋的閥門。因此，通過這種控制，其中一個電橋工作在整流模式，另一個電橋準備用於逆變模式。另一方面，共同治理可以是一致的，也可以是不一致的。

在協調控制中，控制脈衝被提供給兩個電橋的閥，使得校正後的電壓 y 的平均值相等。在控制不一致的情況下，逆變模式工作的橋（逆變閥組）的平均整流電壓必須超過整流模式工作的橋（整流閥組）的電壓。

具有聯合控制的可逆電路運行的特點是在由閥組和變壓器繞組形成的閉環中存在均衡電流，這是由於所有組電壓的瞬時值不相等而出現的時間。為了限制後者，在電路中引入了均衡扼流圈 L1 — L4（見圖 3）。

聯合協調控制的優點是簡單、易於從一種模式切換到另一種模式、明確的靜態特性、即使在低負載下也沒有間歇電流模式。但是，通過這種控制，電路中會流過大的均衡電流。

具有不匹配控制的鏈條比具有匹配控制的鏈條具有更小的扼流圈尺寸。然而，通過這種控制，允許的控制角範圍減小，這導致變壓器的未充分利用和功率因數的降低。

上述缺點都剝奪了帶有單獨控制的轉換器電路。這種控制方法完全消除了均衡電流，因為在這種情況下控制脈衝的供應僅針對工作閥組進行。因此，不需要均衡扼流圈和一般變壓器功率，因為整流組可以用調整角的零值打開。