Ная модуляция на низкой частоте применима для инерционных объек-

тов(например, печей сопротивления).

Рис. 14.1. Преобразователи переменного напряжения: однофазные на

неполностью (а) и полностью управляемых (б) тиристорах; однофазные на

первичной стороне трансформатора (в) и трансформатора с отпайками (г);

трехфазные для регулирования напряжения на активной нагрузке (д) и

двигателе (е)

Диапазон номинальных значений напряжений и токов электрических на-

грузок чрезвычайно широк. Для согласования с напряжением сети приме-

няются трансформаторы. При малых или очень больших напряжениях на-

грузки для регулирования целесообразно включать тиристорные ключи на

первичной стороне трансформатора, однако при этом возникает ряд про-

блем, связанных с насыщением трансформатора. Эти проблемы обостряют-

ся при ИМ–НЧ, когда включения трансформатора происходят очень часто.

Рис. 14.2. Диаграммы напряжений на нагрузке ППН при различных

способах управления (модуляции): ИМ–ОЧ (фазовое регулирование) с

отстающим (a > 0), опережающим (b > 0) и равным нулю (a = b) углом

сдвига j (а, б, в); ИМ–ВЧ (г); ИМ–НЧ (д); ИМ–НЧ на первичной стороне

трансформатора (е); многозонные ИМ–ОЧ (ж), ИМ–ВЧ (з) и ИМ–НЧ (и)

При включении трансформатора начальная магнитная индукция имеет

определенные значения. В переходном процессе изменения индукции после

включения с произвольным углом управления может быть превышено мак-

симальное значение индукции установившегося цикла перемагничивания.

Это вызывает насыщение трансформатора и резкое увеличение (выброс) то-

ка намагничивания, который снижается до установившегося значения за де-

сятки периодов. Выбросы тока намагничивания могут в десятки раз превы-

шать номинальный ток трансформатора. Введением определенного угла

управления в первом полупериоде в начале каждого цикла включения мож-

но практически устранить выбросы тока намагничивания. При этом диа-

грамма напряжения на нагрузке соответствует рис. 14.2 е.

Качество напряжения на выходе тиристорного регулятора переменного

напряжения и коэффициент мощности могут быть улучшены при примене-

нии многозонной импульсной модуляции.Такая модуляция может быть

реализована в схеме рис. 14.1 г. При этом вид напряжения на нагрузке будет

соответствовать диаграммам рис. 14.2 ж, з, и. Диаграмма рис. 14.2 з может

быть реализована, если в схеме рис. 14.1 г заменить обычные тиристоры на

запираемые.

На рис. 14.1 д приведена схема трехфазного преобразователя перемен-

ного напряжения. Если нагрузка при этом имеет нулевой вывод, то процес-

сы и диаграммы напряжений на нагрузке ничем не отличаются от процессов

в однофазной схеме. При отсутствии нулевого вывода процессы и диаграм-

мы существенно усложняются.

Фазовое регулированиеможет быть применено для регулирования

скорости асинхронного двигателя (см. рис. 14.1 д). Однако, из-за большого

содержания высших гармоник в токе, протекающем через фазы двигателя

при таком регулировании, понижение скорости может быть весьма кратко-

временным во избежание перегрева двигателя. Такое регулирование полу-

чило очень широкое применение в устройствах для ограничения пуско-

вых токов асинхронных двигателей. В устройствах для плавного пуска

асинхронных двигателей угол управления плавно уменьшается от началь-

ного значения до полного включения тиристоров. При этом пусковые токи

снижаются в 2…3 раза [61, 83, 84, 89, 91].