Режим прерывистых токов характеризуется отклонением зависимости £/т. п — = /(/я) от линейной в результате того, что ЭДС в цепи нагрузки оказывается больше, чем напряжение преобразователя, которое существовало бы при данном угле управления а н непрерывном токе. Поскольку режим прерывистых токов возникает при малых значениях тока, для упрощения рассмотрения обычно пренебрегают падением напряжения в активном сопротивлении якорной цепи.

Для части периода 0 ^ wt ^ 2л/т можно записать

_ — г ^я

ет, а ед—^я. ц ^ і

где ег. п и ея—мгновенные значения ЭДС преобразователя и двигателя; — мгновенное значение тока якоря; іЯіЦ—суммарная индуктивность якорной цепи; т — число пульсаций выпрямленного напряжения за период.

При достаточно большой механической инерции двигателя скорость его не содержит пульсаций н ед = const. Тогда

ш

= ^ (бт. п ед) dwt, (2-23)

°‘u О

В [54J показано, что среднее значение выпрямленного тока (для тиристорного электропривода — тока якоря) в граничном режиме начально-непрерывного тока определяется выражением

При принятом пренебрежении активным сопротивлением преобразователя и падением напряжения в тиристорах в этом режиме справедливо равенство ^т. ц — Ет. п = Ет. пт cos а. После деления выражения для /„ на значение тока

р / д л

при а = п/2 гя ^nw f 1 - j-— ctg j, a выражения для t/T. n — на £T. nm>

получается, что /„//'а '= sin a, V^.JEr, nm = соз а, откуда

/3 JJ-2

-4 +—— = 1-

'Т. п/П

Часть соответствующего этому выражению эллипса, очерчивающего гра­ницу зоны прерывистых токов в первом квадранте, показана на рис. 2-8, а.

При уменьшении момента нагрузки ток якоря становится прерывистым,' а ЭДС двигателя и ЭДС преобразователя возрастают до значения большего, чем

nm COS £2,

Для построения участка внешней характеристики преобразователя в режиме прерывистого тока при пренебрежении активным сопротивлением я-корной цепи (/?,.„ = 0) можно воспользоваться выражениями для средних значений ЭДС и тока нагрузки

В,-. ■- Е, = % [sin (Я+а - - ян (а - £)];

'■=Ж* I (2‘24)

л 1 (~ 11 і

где для трехфазной мостовой^хемы Em=V3 У2 £ф— амплитуда линейного^ ' а для вулевых схем Ет=У2Еф — амплитуда фазного напряжения.

Задаваясь угловой длительностью протекания тока X < 2л/м, можно опре­делить соотаеіствуюшее этой длительности значение Ет.„, а затем среднее значе­ние юка /я, определяющие точку на внешней характеристике. Для того чтобы

определить значение ЭДС при /я = 0, первое из выражений (2-24) удобно перепи­сать В виде „VI

2сов(=- + а ] sin

- F —F 2 т> 2

СТ. П t

откуда

lim ЕТ n—Em cos (ct —я/m), (2-25)

>,-►0

Отметим, что формулы (2-24) справедливы при условна, что Ел < Ет х Xcos (а — л/т).

Вид регулировочной характеристики преобразователя при наличии зоны прерывистых токов зависит от значения ЭДС двигателя [16J. Пусть 777, выпол­ненный по трехфазной мостовой схеме, работает на двигатель, скорость и ЭДС которого поддерживаются постоянными (например, с помощью системы регули­ровании скорости), а нагрузка меняется. Сопротивление якорной цепи RB. a ф 0. Сравниваются два слчая: а) индуктивность якорной цепи 1я. ц конечна, вслед - ствие чего существует зона прерывистого тока; б) оо, тогда ток сглажен

идеально и при любом сколь угодно малом значении нвляется непрерывным.

При идеальном холостом ходе преобразователь без прерывистых токов рабо­тал бы иа характеристике / (рис. 2-8, в); при некотором текущем значений тока /я — на характеристике 2; при токе, соответствующем граничному’ режиму, At-гр — 113 характеристике 3. Характеристики, соответствующие этим значениям тока в преобразователе с прерывистыми токами, обозначены цифрами Г; 2' 3’. Для точки а, принадлежащей характеристикам / и в схеме с непрерывным током

Ef. n == Яд=2,34£ф cos Ацепрг (2-26)

где сснепр — угол управления в схеме без прерывистых токов, соответствующий данному значению ЭДС преобразователя.

При наличии зоны прерывистых токов точке а соответствует угол апр, опре* деллсмьш на основании (2*25) из равенства

ЕТ П=ЕЛ=У^У2 Еф сое (апр — л/т)

и равный

ЕЛ л

апо = arccos - j-r—^----------------------------------------- ^ .

р У 3 V2 Еф «1

После подстановки сюда значения Ед из выражения (2-26) получится

2,34 , л

аар = arccos у_ cos аяепр + ^.

Пренебрегая разницей коэффициента 2,34/(}/з V^2) — 0,955 и единицы можно считать, что угол апр( при котором іок нагрузки равен нулю (Ет. п = Ел) в схеме с прерывистым ТОКОМ, И угол анеГ1р, при котором то же условие выпол­няется в схеме без прерывистого тока, при любом значении Яд связаны между собой выражением

Оир = анепр + я/^*

Рассмотренный режим идеального холостого хода прн данном значении Ед характеризуется точкой а на графике £т. п = /(а) (рис. 2-8, б).

При увеличении тока нагрузки до некоторого значения /„ (точка б на рис. 2-8, а) угол управления в схеме с прерывистым током должен быть умень­шен иа величину Аа. пр до значення, соответствующего характеристике 2“ на рис. 2-8, а. При токе /я. гр, соответствующем граничному режиму, обоим рас­сматриваемым случаям (точка Ь характеристик 3 и 3') соответствует угол управ-

arocos 0Я‘^Р^Я'Ц. Дальнейшее увеличение тока нагпузкн при неизменном Д34£ф

значении ЭДС, например,. до точки г на кривой £т. п ~ / (а) будет происходить

в области непрерывного тока, и связь между ЭДС и углом управления будет определяться участком ег кривой £т. п= 2,34 £ф cosctljenp. Если для данного значения £д имеется семейство характеристик типа Ґ, 2' и 3' в диапазоне токов

нагрузки Osg/j,^ /я<гр и для каждой из них из­вестно значение угла управления, участок абв кри­вой Ет. п = / (а) при £д = const может быть легко построен. Аналогичные построения могут быть про­изведены для различных значений £д. На рис.

2- 8, б показаны соответствующие кривые для £д = = 0 (а в'г) и отрицательного значения £д (а"б"г")% когда преобразователь работает в инверторном ре­жиме прн j £д | > | Ет. п | и прежнем направлении тока,

На рис, 2-8, б показано построение регулиро­вочных характеристик £т. п = / («с. у) ПРИ линейной зависимости а — / (ис. у) и напряжении смещения на входе СИФУ, выбранном так, чго начальное зна­чение угла управления составляет авач = 2л/3, что при любой индуктивности якорной цепи гаранти­рует отсутствие тока якоря при = 0. Для того чтобы двигатель работал прн ЭДС £д и токе на­грузки /я, напряжение управления на входе СИФУ должно бьггь пс у = и'с у Дцс Слагаемое ц'у обеспечивает часть ЭДС пре-

/ ft U*

образователя, покрывающую ЭДС двигателя и равную £т nw f sin С-У— J t

‘ і'г. п.нmi

(^г. п.п m — приращение пилообразного опорного напряжения, соответствующее приращению угла управления, равному л/2), а слагаемое Дttc. y — составляющую ЭДС преобразователя, равную падению напряжения в якорной цепи от тока нагрузки /я/?я. 11-

Участки ав, ав da" характеристики £т, п = /(а) могут быть построены с использованием формул (2-24), в которых надо полагать £т п = ЕЛ = cons*. На рис. 2-9 в качестве примера показана кривая зависимости нормированного тока в прерывистом режиме от угла а для Еа = О в преобразователе, выполнен­ном по трехфазной мостовой схеме [16]. Обозначено /* = /я яю^ Ч. Определяя

mEm

значения /я и умножая их на Rs можно построить участок характеристик» а в. При таком расчете буАет допускаться определенная погрешность, связанная с тем, что сами формулы (2-24) выведены без учета /?я. ц.