Изменение направления вращения двигателя при использовании нереверсивного привода может быть осуществлено путем переключения полярности либо обмоток якоря, либо обмоток возбуждения. Это связано с временной задержкой при изменении направления вращения, вызванной переключением аппаратов и изменением направления тока. Когда токозадержка недопустима, применяется реверсивный привод, позволяющий осуществлять регулирование во всех четырех квадрантах, с высоким быстродействием.
Реверсивный преобразователь состоит из двух нереверсивных, выполненных по одной и той же схеме. По отношению к двигателю они включены встречно-параллельно, а по переменному току подключены к одному и тому же источнику питания. В мощных установках применяется также перекрестная схема, в которой каждый из преобразователей подключен к отдельной вторичной обмотке силового трансформатора.
Существуют два способа управления вентильными блоками реверсивного преобразователя: совместный и раздельный.
При совместном управлении управляющие импульсы подаются на тиристоры обоих комплектов, при этом один из них работает в выпрямительном режиме, а другой в инверторном. При противоположном направлении вращения двигателя комплекты меняются режимами. Совместное управление связано с возникновением уравнительных токов. Уравнительные токи отсутствуют, если напряжения двух источников питания, работающих на общую нагрузку, в любой момент времени равны. Для совместно работающих выпрямителя и инвертора это условие в принципе невыполнимо, поскольку в выпрямителе и инверторе проводят ток вентили разных фаз. Поэтому используется менее жесткое условие: должны быть равны постоянные составляющие напряжений выпрямителя и инвертора: Ud0BcosαB = - Ud0BcosαИ, откуда следует: αB + αИ = 180°. Такое управление называется совместным согласованным (линейное согласование). При этом управлении из-за неравенства мгновенных значений в напряжениях выпрямителя и инвертора между ними протекает уравнительный ток. Для уменьшения величины этого тока в силовую цепь включается токоограничиващие (уравнительные) реакторы. Для еще более значительного снижения уравнительного тока применяют нелинейное согласование углов управления, чтобы выполнялось условие: Еи > Ев, откуда вытекает αB + αИ > 180°. |
Уравнительные токи, вызывая дополнительные потери в преобразователе, создают и положительный эффект. Они поддерживают вентили в открытом состоянии независимо от величины тока якоря двигателя. Благодаря этому отсутствует при совместном управлении режим прерывистых токов и характеристики двигателя при переходе из двигательного режима в тормозной становятся непрерывными. При линейном согласовании углов управления механические характеристики двигателя прямолинейны (рис.6а). При нелинейном согласовании углов управления характеристики имеют нелинейный участок при переходе из двигательного режима в тормозной (рис.6б).
При раздельном управлении всегда работает только один преобразователь. Поэтому уравнительные токи в принципе отсутствуют. Однако при этом существует режим прерывистых токов, где характеристики двигателя нелинейны и разрывны при переходе из двигательного в тормозной режим (рис.6в).