Desvantagens dos conversores tiristores

O principal tipo de conversores de motores DC atualmente é o tiristor de estado sólido.

As desvantagens dos tiristores incluem o seguinte:

1. Condução unilateral, pelo que é necessário duplicar o número de dispositivos.

2. Corrente de sobrecarga pequena, bem como limitar a taxa de aumento da corrente.

3. Sensibilidade à sobretensão.

O valor médio da tensão retificada na ausência de regulação é determinado principalmente pelo circuito de comutação do conversor tiristorizado. Os circuitos de conversão são divididos em duas classes: terminal zero e ponte. Em instalações de média e alta potência, os circuitos conversores de ponte são usados ​​principalmente, o que se deve principalmente a dois motivos:

• tensão mais baixa de cada um dos tiristores,

• a ausência de um componente constante da corrente que flui através dos enrolamentos do transformador.

Os circuitos conversores também podem diferir no número de fases: de uma em instalações de baixa potência a 12-24 em conversores de alta potência.

Todas as variantes de conversores tiristores, juntamente com propriedades positivas, como baixa inércia, falta de elementos rotativos, tamanhos menores (em comparação com conversores eletromecânicos), apresentam várias desvantagens:

1. Conexão difícil à rede elétrica: todas as flutuações na tensão da rede são transmitidas diretamente ao sistema de acionamento, e os surtos de carga nos eixos do motor são imediatamente transmitidos à rede e causam surtos de corrente.

2. Baixo fator de potência ao ajustar a tensão para baixo.

3. Geração de harmônicos mais altos, carga na rede elétrica.

Em conexão com a condutividade unipolar dos tiristores e do conversor em geral, a reversão do motor no circuito mais simples na presença de um conversor pode ser feita apenas comutando a armadura ou a bobina de excitação usando contatores adequados. Naturalmente, nesta condição, o funcionamento do sistema da máquina elétrica será insatisfatório, pois é necessário comutar altas correntes ou um circuito de alta indutância. Portanto, geralmente são usados ​​​​dois conversores, cada um dos quais projetado para funcionar em uma direção de rotação.

Os indicadores técnicos e econômicos de uma unidade de tiristor: a faixa de regulação de velocidade, a possibilidade de um ou outro método de frenagem, reversão, o tipo de características mecânicas e outras são amplamente predeterminadas pelo esquema de fornecimento de energia.

Toda a variedade de esquemas dos circuitos principais (de energia) pode ser reduzida a quatro opções principais:

1. Alimentação da armadura do motor CC de um conversor controlado.Este e os diagramas a seguir para simplificar o desenho e identificar as diferenças fundamentais são fornecidos sob a hipótese de alimentação de uma rede CA monofásica.

Sistema conversor-motor controlado com um conversor tiristor no circuito de armadura, V, N - contatores para rotação direta e reversa

Neste caso, a regulação da velocidade é feita apenas alterando a tensão aplicada na armadura do motor; reversão do motor — alterando a direção da corrente de armadura usando contatores. A frenagem é eletrodinâmica.

A presença de contatores reversores no circuito da armadura torna a instalação mais cara, principalmente com potência significativa do motor, e também o torna adequado apenas para mecanismos que não requerem reversões e paradas frequentes. O circuito não fornece capacidade de frenagem regenerativa.

2. Alimentando a armadura do motor a partir de dois conversores conectados em circuito cruzado. Em um sentido de rotação, um inversor funciona, no outro - o outro, o oposto é obtido controlando os tiristores e é garantido pela transferência de um dos conversores para o modo inversor.

Um sistema inversor-motor controlado com dois inversores conectados em um circuito cruzado

O circuito não requer contatores de reversão volumosos no circuito de armadura, fornece uma parada de recuperação de energia suave e confiável e geralmente é usado para reversão frequente.

A desvantagem do circuito é a complexidade e o alto custo devido à necessidade de ter um conjunto duplo de tiristores e dobrar o número de enrolamentos secundários do transformador de potência.

3. Conexão paralelo-oposto de conversores. As propriedades do esquema são semelhantes ao anterior.A vantagem é menos enrolamentos secundários do transformador de potência.

Sistema inversor-motor controlado com conexão paralela oposta de conversores

Um sistema conversor-motor com um conversor controlado no circuito de excitação do motor

O dispositivo opera com um fator de potência constante e suficientemente alto. Por outro lado, alterando a direção da corrente no circuito de excitação, ele aperta os transientes. O sistema não é muito adequado para mecanismos que requerem um grande número de reversões e paradas.