थायरिस्टर व्होल्टेज रेग्युलेटर

थायरिस्टर व्होल्टेज रेग्युलेटर हे इलेक्ट्रिक मोटर्सचा वेग आणि टॉर्क नियंत्रित करण्यासाठी डिझाइन केलेले उपकरण आहेत. गती आणि टॉर्कचे नियमन मोटरच्या स्टेटरला पुरवलेले व्होल्टेज बदलून केले जाते आणि थायरिस्टर्सचे उघडण्याचे कोन बदलून केले जाते. मोटर नियंत्रणाच्या या पद्धतीला फेज कंट्रोल म्हणतात. ही पद्धत पॅरामेट्रिक (मोठेपणा) नियंत्रणाचा एक प्रकार आहे.

थायरिस्टर व्होल्टेज रेग्युलेटर दोन्ही बंद आणि खुल्या नियंत्रण प्रणालीसह लागू केले जाऊ शकतात. ओपन लूप रेग्युलेटर समाधानकारक गती नियंत्रण कार्यप्रदर्शन प्रदान करत नाहीत. डायनॅमिक प्रक्रियेत ड्राइव्हचा इच्छित ऑपरेटिंग मोड प्राप्त करण्यासाठी टॉर्क समायोजित करणे हा त्यांचा मुख्य हेतू आहे.

थायरिस्टर व्होल्टेज रेग्युलेटरची सरलीकृत योजना

सिंगल-फेज थायरिस्टर व्होल्टेज रेग्युलेटरच्या पॉवर सेक्शनमध्ये दोन नियंत्रित थायरिस्टर्स समाविष्ट आहेत जे सायनसॉइडल इनपुट व्होल्टेजवर लोडवर दोन दिशेने विद्युत प्रवाहाचा प्रवाह सुनिश्चित करतात.

क्लोज्ड-लूप थायरिस्टर कंट्रोलर, नियमानुसार, नकारात्मक गती अभिप्रायासह वापरले जातात, ज्यामुळे कमी रोटेशनल स्पीडच्या क्षेत्रात ड्राइव्हची पुरेशी कठोर यांत्रिक वैशिष्ट्ये असणे शक्य होते.

वेग आणि टॉर्क नियंत्रणासाठी थायरिस्टर रेग्युलेटरचा सर्वात प्रभावी वापर असिंक्रोनस रोटर मोटर्स.

थायरिस्टर नियामकांचे पुरवठा सर्किट

अंजीर मध्ये. 1, a-e एका टप्प्यात रेग्युलेटरच्या रेक्टिफायर घटकांचा समावेश करण्यासाठी संभाव्य योजना दर्शविते. त्यापैकी सर्वात सामान्य आकृती अंजीर मध्ये आहे. 1, अ. हे स्टेटर विंडिंग्जच्या कोणत्याही कनेक्शन योजनेसाठी वापरले जाऊ शकते. सतत चालू मोडमध्ये या सर्किटमध्ये लोड (rms मूल्य) द्वारे स्वीकार्य प्रवाह आहे:

जेथे Azt हे थायरिस्टरद्वारे प्रवाहाचे अनुज्ञेय सरासरी मूल्य आहे.

जास्तीत जास्त फॉरवर्ड आणि रिव्हर्स थायरिस्टर व्होल्टेज

जेथे kzap — सर्किटमधील संभाव्य स्विचिंग ओव्हरव्होल्टेज लक्षात घेऊन सुरक्षा घटक निवडला; — नेटवर्कच्या लाइन व्होल्टेजचे प्रभावी मूल्य.

तांदूळ. 1. थायरिस्टर व्होल्टेज रेग्युलेटर्सच्या पॉवर सर्किट्सच्या योजना.

अंजीर च्या चित्रात. 1b, अनियंत्रित डायोडच्या पुलाच्या कर्णात फक्त एक थायरिस्टर समाविष्ट आहे. या सर्किटसाठी लोड आणि थायरिस्टर प्रवाह यांच्यातील गुणोत्तर आहे:

थायरिस्टरच्या अर्ध्या प्रवाहासाठी अनियंत्रित डायोड निवडले जातात. थायरिस्टरला जास्तीत जास्त फॉरवर्ड व्होल्टेज

थायरिस्टरचा रिव्हर्स व्होल्टेज शून्याच्या जवळ आहे.

अंजीर मध्ये आकृती. अंजीरच्या योजनेपासून 1b मध्ये काही फरक आहेत. 1, परंतु व्यवस्थापन प्रणालीच्या बांधकामासाठी. अंजीर च्या चित्रात. 1, आणि प्रत्येक थायरिस्टर्ससाठी नियंत्रण डाळींनी वीज पुरवठ्याच्या वारंवारतेचे पालन केले पाहिजे. अंजीर च्या चित्रात.1b, नियंत्रण डाळींची वारंवारता दुप्पट आहे.

अंजीर मध्ये आकृती. 1, c, ज्यामध्ये दोन थायरिस्टर्स आणि दोन डायोड असतात, शक्य असल्यास, थायरिस्टर्सचे नियंत्रण, लोड, वर्तमान आणि जास्तीत जास्त फॉरवर्ड व्होल्टेज अंजीरमधील आकृतीप्रमाणे आहे. 1, अ.

डायोडच्या शंटिंग क्रियेमुळे या सर्किटमधील रिव्हर्स व्होल्टेज शून्याच्या जवळ आहे.

अंजीर मध्ये आकृती. थायरिस्टर्सचे वर्तमान आणि कमाल फॉरवर्ड आणि रिव्हर्स व्होल्टेजच्या बाबतीत 1d हे अंजीरच्या सर्किटसारखे आहे. 1, अ. अंजीर मध्ये आकृती. 1, d थायरिस्टर नियंत्रण कोनाच्या भिन्नतेची आवश्यक श्रेणी प्रदान करण्यासाठी नियंत्रण प्रणालीसाठी विचारात घेतलेल्या आवश्यकतांपेक्षा भिन्न आहे. जर कोन शून्य फेज व्होल्टेजमधून मोजला जातो, तर अंजीरमधील सर्किट्ससाठी. 1, a-c, संबंध

जेथे φ- लोडचा फेज कोन.

अंजीर च्या सर्किट साठी. 1, d, समान गुणोत्तर हे फॉर्म घेते:

कोन बदलाची श्रेणी वाढवण्याची गरज गुंतागुंतीची आहे थायरिस्टर नियंत्रण प्रणाली… अंजीर मध्ये आकृती. 1, d लागू केले जाऊ शकते जेव्हा स्टेटर विंडिंग्स तटस्थ कंडक्टरशिवाय तारामध्ये जोडलेले असतात आणि लाइन कंडक्टरमध्ये समाविष्ट केलेल्या रेक्टिफायर्ससह डेल्टामध्ये जोडलेले असतात. या योजनेची व्याप्ती रिव्हर्स कॉन्टॅक्टसह अपरिवर्तनीय तसेच उलट करता येण्याजोग्या इलेक्ट्रिक ड्राइव्हपर्यंत मर्यादित आहे.

अंजीर मध्ये आकृती. 4-1, ई त्याच्या गुणधर्मांमध्ये अंजीर मधील योजनेप्रमाणेच आहे. 1, अ. येथे ट्रायक प्रवाह लोड करंटच्या समान आहे आणि नियंत्रण डाळींची वारंवारता पुरवठा व्होल्टेजच्या दुप्पट वारंवारतेच्या समान आहे. ट्रायक सर्किटचा तोटा पारंपारिक थायरिस्टर्सच्या तुलनेत खूपच लहान आहे, अनुमत मूल्ये du / dt आणि di / dt.

थायरिस्टर नियामकांसाठी, सर्वात तर्कसंगत योजना अंजीर मध्ये आहे. 1, परंतु दोन विरोधी-समांतर कनेक्टेड थायरिस्टर्ससह.

रेग्युलेटर्सचे पॉवर सर्किट अंजीरमध्ये दर्शविल्याप्रमाणे, मोटरच्या दोन आणि एक टप्प्यात, तीनही टप्प्यात (सममितीय थ्री-फेज सर्किट) अँटी-पॅरलल थायरिस्टर्ससह लागू केले जातात. 1, f, g आणि h अनुक्रमे.

क्रेन इलेक्ट्रिक ड्राइव्हमध्ये वापरल्या जाणार्या नियामकांमध्ये, अंजीरमध्ये दर्शविलेले सममितीय स्विचिंग सर्किट सर्वात व्यापक आहे. 1, e, जे उच्च हार्मोनिक प्रवाहांपासून सर्वात कमी नुकसानाने दर्शविले जाते. चार आणि दोन थायरिस्टर्ससह सर्किट्समधील मोठे नुकसान मोटर टप्प्यांमधील व्होल्टेज असंतुलनाद्वारे निर्धारित केले जाते.

पीसीटी मालिका थायरिस्टर नियामकांसाठी मूलभूत तांत्रिक डेटा

पीसीटी मालिकेचे थायरिस्टर रेग्युलेटर हे जखमेच्या रोटरसह इंडक्शन मोटरच्या स्टेटरला दिलेला व्होल्टेज बदलण्यासाठी (दिलेल्या कायद्यानुसार) उपकरणे आहेत. पीसीटी मालिकेचे थायरिस्टर नियंत्रक सममितीय थ्री-फेज स्विचिंग सर्किट (चित्र 1, ई) नुसार तयार केले जातात. क्रेन इलेक्ट्रिक ड्राईव्हमध्ये निर्दिष्ट मालिकेतील नियामकांचा वापर 10: 1 श्रेणीतील रोटेशन वारंवारतेचे नियमन आणि स्टार्ट-अप आणि स्टॉप दरम्यान डायनॅमिक मोडमध्ये इंजिन टॉर्कचे नियमन करण्यास अनुमती देते.

पीसीटी मालिकेचे थायरिस्टर रेग्युलेटर 100, 160 आणि 320 A (अनुक्रमे 200, 320 आणि 640 A चे कमाल प्रवाह) आणि 220 आणि 380 V AC च्या व्होल्टेजसाठी डिझाइन केलेले आहेत. रेग्युलेटरमध्ये तीन पॉवर सप्लाय युनिट्स असतात जे एका सामान्य फ्रेमवर एकत्र केले जातात (अँटी-पॅरलल कनेक्टेड थायरिस्टर्सच्या टप्प्यांच्या संख्येनुसार), एक वर्तमान सेन्सर युनिट आणि ऑटोमेशन युनिट. पॉवर सप्लायमध्ये एक्सट्रुडेड अॅल्युमिनियम प्रोफाइल कूलरसह टॅब्लेट थायरिस्टर्स वापरतात. एअर कूलिंग - नैसर्गिकरित्या. नियामकांच्या सर्व आवृत्त्यांसाठी ऑटोमेशन ब्लॉक समान आहे.

थायरिस्टर रेग्युलेटर IP00 डिग्री संरक्षणासह उत्पादित केले जातात आणि ते मानक TTZ प्रकारच्या चुंबकीय नियंत्रक फ्रेम्सवर आरोहित करण्यासाठी आहेत, जे TA आणि TCA मालिका नियंत्रकांसारखेच आहेत. पीसीटी मालिका नियामकांचे एकूण परिमाण आणि वजन टेबलमध्ये दर्शविले आहे. १.

तक्ता 1 पीसीटी मालिका व्होल्टेज रेग्युलेटरचे एकूण परिमाण आणि वजन

टीटीझेड चुंबकीय नियंत्रक मोटर उलट करण्यासाठी दिशात्मक कॉन्टॅक्टर्स, रोटर सर्किटचे कॉन्टॅक्टर्स आणि इलेक्ट्रिक ड्राइव्हचे इतर रिले-संपर्क घटकांसह सुसज्ज आहेत, जे थायरिस्टर रेग्युलेटरसह नियंत्रकाशी संवाद साधतात. रेग्युलेटर कंट्रोल सिस्टमची बांधकाम रचना अंजीर मध्ये दर्शविलेल्या इलेक्ट्रिक ड्राइव्हच्या कार्यात्मक आकृतीवरून दृश्यमान आहे. 2.

तीन-चरण सममितीय थायरिस्टर ब्लॉक टी एसएफयू फेज कंट्रोल सिस्टमद्वारे नियंत्रित केले जाते. रेग्युलेटरमध्ये कंट्रोलर KK वापरून, BZS चे स्पीड सेटिंग बदलले आहे ब्लॉक BZS द्वारे, वेळेच्या कार्यामध्ये, रोटर सर्किटमधील प्रवेगक KU2 नियंत्रित केला जातो. संदर्भ सिग्नल आणि टीजी टॅकोजनरेटरमधील फरक एम्पलीफायर्स U1 आणि UZ द्वारे वाढविला जातो. लॉजिक रिले डिव्हाइस अॅम्प्लिफायर UZ च्या आउटपुटशी जोडलेले आहे, ज्याच्या दोन स्थिर अवस्था आहेत: एक फॉरवर्ड डायरेक्शन कॉन्टॅक्टरच्या स्विचिंगशी संबंधित आहे. KB, दुसरा - फॉरवर्ड कॉन्टॅक्टर बॅकवर्ड डायरेक्शन KN चालू करण्यासाठी.

त्याचवेळी लॉजिक डिव्हाईसच्या स्थितीतील बदलासह, स्विचगियरच्या कंट्रोल सर्किटमधील सिग्नल उलट होतो. मॅचिंग अॅम्प्लिफायर U2 मधील सिग्नलचा सारांश मोटर स्टेटर करंट विलंबित फीडबॅक सिग्नलसह केला जातो जो वर्तमान मर्यादित ब्लॉक TO वरून येतो आणि SFU च्या इनपुटला दिला जातो.

लॉजिक ब्लॉक बीएल देखील वर्तमान सेन्सर डीटी आणि वर्तमान उपस्थिती मॉड्यूल एनटीच्या सिग्नलमुळे प्रभावित होते, जे ऊर्जावान असताना दिशात्मक संपर्ककर्त्यांचे स्विचिंग प्रतिबंधित करते. BL युनिट ड्राइव्हची स्थिरता सुनिश्चित करण्यासाठी स्पीड स्टॅबिलायझेशन सिस्टमची नॉनलाइनर सुधारणा देखील करते. रेग्युलेटरचा वापर लिफ्टिंग आणि ट्रॅव्हलिंग मेकॅनिझमच्या इलेक्ट्रिक ड्राईव्हमध्ये केला जाऊ शकतो.

पीसीटी मालिका रेग्युलेटर सध्याच्या मर्यादित प्रणालीसह तयार केले जातात. थायरिस्टर्सच्या ओव्हरलोडपासून संरक्षणासाठी आणि डायनॅमिक मोडमध्ये मोटर टॉर्क मर्यादित करण्यासाठी वर्तमान मर्यादा पातळी रेग्युलेटरच्या रेट केलेल्या प्रवाहाच्या 0.65 ते 1.5 पर्यंत सहजतेने बदलते, ओव्हरकरंटपासून संरक्षणासाठी वर्तमान मर्यादा पातळी - 0,9 ते. रेग्युलेटरचे 2.0 रेट केलेले वर्तमान. संरक्षण सेटिंग्जची विस्तृत श्रेणी समान मानक आकाराच्या नियामक मोटर्ससह चालविण्यास अनुमती देते ज्याची शक्ती सुमारे 2 च्या घटकाने भिन्न असते.

तांदूळ. 2. पीसीटी प्रकार थायरिस्टर रेग्युलेटरसह इलेक्ट्रिक ड्राइव्हचे कार्यात्मक आकृती: केके — कमांड कंट्रोलर; टीजी - टॅकोजनरेटर; केएन, केबी - दिशात्मक संपर्क; BZS - गती सेटिंग ब्लॉक; बीएल - लॉजिक ब्लॉक; U1, U2. यूएस - अॅम्प्लीफायर्स; एसएफयू - फेज कंट्रोल सिस्टम; डीटी - वर्तमान सेन्सर; आयटी - उपस्थितीचे वर्तमान युनिट; TO — वर्तमान मर्यादित युनिट; एमटी - संरक्षणात्मक युनिट; KU1, KU2 - प्रवेग संपर्क; KL — रेखीय संपर्ककर्ता: R — सर्किट ब्रेकर.

तांदूळ. 3. थायरिस्टर व्होल्टेज रेग्युलेटर पीसीटी

वर्तमान उपस्थिती प्रणालीची संवेदनशीलता टप्प्यात 5-10 A rms वर्तमान आहे. रेग्युलेटर संरक्षण देखील प्रदान करतो: शून्य, ओव्हरव्होल्टेज स्विच करण्यापासून, कमीतकमी एका टप्प्यात विद्युत प्रवाह गमावण्यापासून (आयटी आणि एमटी ब्लॉक), रेडिओ रिसेप्शनमध्ये हस्तक्षेप.PNB 5M प्रकारचे हाय स्पीड फ्यूज शॉर्ट सर्किट करंट्सपासून संरक्षण देतात.