用單相橋式可控整流電路能替代發(fā)電機(jī)給直流電動機(jī)供電,為使電流連續(xù)而平穩(wěn),在回路中串接大電感l(wèi)d稱為平波電抗器。這樣,一個由單相橋式可控整流電路供電的晶閘管-直流電動機(jī)系統(tǒng)就形成了。在正常情況下,它有兩種工作狀態(tài),其電壓電流波形分別示于圖1、圖2中。
1.變流器工作于整流狀態(tài)(0< a < p /2)
在圖1中,設(shè)變流器工作于整流狀態(tài)。由單相全控整流電路的分析可知,大電感負(fù)載在整流狀態(tài)時ud=0.9u2cosa,控制角的移相范圍為0~90 ° ,ud為正值,p點(diǎn)電位高于n點(diǎn)電位,并且ud應(yīng)大于電動機(jī)的反電勢e,才能使變流器輸出電能供給電動機(jī)作電機(jī)運(yùn)行。此時,電能由交流電網(wǎng)流向直流電源(即直流電動機(jī)m的反電勢e)。
圖1
2.變流器工作與逆變狀態(tài)(p /2< a < p )
在圖2中,設(shè)電機(jī)m作發(fā)電機(jī)運(yùn)行(再生制動),但由于晶閘管元件的單向?qū)щ娦裕芈穬?nèi)電流不能反向,欲改變電能的傳送方向,只有改變電機(jī)輸出電壓的極性。在圖2中,反電勢e的極性已反了過來,為了實(shí)現(xiàn)電動機(jī)的再生制動運(yùn)行,整流電路必須吸收電能反饋回電網(wǎng),也就是說,整流電路直流側(cè)電壓平均值ud也必須反過來,即ud為負(fù)值,p點(diǎn)電位低于n點(diǎn)電位且電機(jī)電勢e應(yīng)大于ud。此時電路內(nèi)電能的流向與整流時相反,電動機(jī)輸出電功率,為發(fā)電機(jī)工作狀態(tài),電位則作為負(fù)載吸收電功率,實(shí)現(xiàn)了有源逆變。為了防止過電流,應(yīng)滿足e約等于ud,在恒定勵磁下,e取決于電動機(jī)的轉(zhuǎn)速,而ud則由調(diào)節(jié)控制角a 來實(shí)現(xiàn)。
圖2