Χρήση μετατροπέων τάσης DC στη βιομηχανία. Μετατροπέας DC/DC

Ένωση των Σοβιέτ

Σοσιαλιστική

f61) Επιπλέον στο auto. πιστοποιητικό (22) 3aivlen923,08.76 (2I) 2399215/24-07 με προσθήκη υπ' αριθμ. αίτησης (23) Προτεραιότητα (43) Δημοσιεύθηκε 050278.6 tollet No. Τάξη.

GvvthvRvtvvnnkn 88kntvt

0888tv MnnnvtR88 SSOR

88 dvlnk vvvbrvtvnny

8 vtnrktny (53) UDC 621.316.722 (088 ° 8) P2) Συγγραφείς της εφεύρεσης

E.N.Grechko, V.B.Pavlov, O.S.Yakimov and O.I.Firsov (78) 3ος ερευνητής

Ινστιτούτο Ηλεκτροδυναμικής της Ακαδημίας Επιστημών της Ουκρανικής SSR (54) ΜΕΤΑΤΡΟΠΟΣ DC ΣΕ DC Η εφεύρεση σχετίζεται με την τεχνολογία μετατροπέων, ειδικότερα με μετατροπείς DC τάση, παρέχοντας ελεγχόμενη ισχύ DC στο φορτίο.

Είναι γνωστοί οι μετατροπείς συνεχούς τάσης θυρίστορ, οι οποίοι ταξινομούνται ως μετατροπείς με εναλλαγή σειράς και ανεξάρτητο κύκλωμα επαναφόρτισης για τον πυκνωτή μεταγωγής (1, G2) και (31).

Ο πλησιέστερος στην εφεύρεση είναι ένας μετατροπέας (3 3, που περιέχει ένα θυρίστορ ισχύος, ένα γραμμικό πηνίο συνδεδεμένο σε σειρά με αυτό, συνδεδεμένο μέσω ενός πρόσθετου επαγωγέα στην κάθοδο του πρόσθετου θυρίστορ και στην άνοδο της διόδου και στην άνοδο του πρόσθετο θυρίστορ και η κάθοδος της διόδου συνδέονται μεταξύ τους και στο κοινό σημείο του πυκνωτή μεταγωγής και -βοηθητικό τσοκ συνδεδεμένο σε σειρά με τη βοηθητική δίοδο.

Το μειονέκτημα του γνωστού κυκλώματος είναι ότι για να αυξηθεί η τάση στον πυκνωτή μεταγωγής σε τάση μεγαλύτερη από την τάση της πηγής ισχύος, στο κύκλωμα για τη ροή του ρεύματος φορτίου λειτουργίας είναι απαραίτητο να συμπεριληφθεί μια αυτεπαγωγή με μειωμένη παράγοντα ποιότητας προκειμένου να διασκορπιστεί η απαραίτητη ενέργεια στον πυκνωτή μεταγωγής, γεγονός που φυσικά οδηγεί σε επιδείνωση των συστημάτων ενεργειακής απόδοσης. Ταυτόχρονα, καθώς η απαραίτητη συσσώρευση τάσης δεν πραγματοποιείται επαρκώς στον πυκνωτή μεταγωγής, τίθεται σε κίνδυνο η διαδικασία αναγκαστικής μεταγωγής του κύριου θυρίστορ του μετατροπέα. Έτσι, η ενεργειακή απόδοση της μονάδας μεταγωγής μετατροπής επηρεάζει σημαντικά την αξιοπιστία της λειτουργίας της.

Ο σκοπός της εφεύρεσης είναι να αυξήσει την αξιοπιστία του μετατροπέα, καθώς και να βελτιώσει την ενεργειακή του απόδοση.

Αυτός ο στόχος επιτυγχάνεται από το γεγονός ότι τα γραμμικά και τα πρόσθετα τσοκ κατασκευάζονται με μια ενδιάμεση βρύση και η ενδιάμεση βρύση του γραμμικού τσοκ συνδέεται με το άκρο του πρόσθετου τσοκ, η ενδιάμεση βρύση του οποίου συνδέεται με την κάθοδο του πρόσθετο θυρίστορ.

Το κύκλωμα μετατροπέα φαίνεται στο σχέδιο.

Ο μετατροπέας περιέχει μια πηγή ισχύος 1, ένα θυρίστορ ισχύος 2, ένα φορτίο 3, διακλαδισμένο αντίστροφη δίοδος 4, πρόσθετο θυρίστορ 5, διακλαδισμένο από το μισό τύλιγμα ενός πρόσθετου γραμμικού τσοκ 6 και μιας διόδου 7, γραμμικού τσοκ 8, πυκνωτή μεταγωγής 9, βοηθητικού γραμμικού τσοκ 10 και βοηθητικής διόδου 11.

Ο μετατροπέας λειτουργεί ως εξής.

Στην αρχική θέση, ο πυκνωτής μεταγωγής 9 φορτίζεται σε μια τάση ελαφρώς υψηλότερη από την τάση της πηγής ισχύος 1. Αφήστε το θυρίστορ ισχύος 2 να είναι ανοιχτό και να εφαρμοστεί η τάση τροφοδοσίας στο φορτίο. Για την αλλαγή του ρεύματος φορτίου, εφαρμόζεται ένας παλμός ελέγχου σε ένα πρόσθετο θυρίστορ 5, ως αποτέλεσμα του οποίου ενεργοποιείται η περιέλιξη Υ3 του γραμμικού τσοκ 8. Η τάση του πυκνωτή μεταγωγής 9 εφαρμόζεται στην περιέλιξη του πρόσθετου επαγωγέα 6. Η τιμή της αυτεπαγωγής του τυλίγματος, πρόσθετος επαγωγέας 6 επιλέγεται με βάση την προϋπόθεση περιορισμού της απότομης αύξησης του ρεύματος μέσω του θυρίστορ 5 τη δεδομένη στιγμή ο παλμός ξεκλειδώματος εφαρμόζεται σε αυτό στην τιμή του ρεύματος φορτίου που ρέει μέσω του γραμμικού πηνίου 8. Σύμφωνα με την επαγωγή της περιέλιξης W του επαγωγέα 8, η επαγωγή της περιέλιξης Υ του πηνίου 6 είναι σημαντικά μικρότερη, επομένως, σχεδόν ολόκληρο Η τάση του πυκνωτή μεταγωγής 9 εφαρμόζεται στην περιέλιξη w του επαγωγέα 8.

Ακριβώς στον επαγωγέα 8, λόγω της μαγνητικής σύζευξης των περιελίξεων Uf και W, προκαλείται μια τάση που υπερβαίνει την τάση της πηγής ισχύος. Η επιλογή 40. του αριθμού στροφών της περιέλιξης W του γραμμικού τσοκ 8 βασίζεται στην απαιτούμενη αντίστροφη τάση που εφαρμόζεται στο θυρίστορ ισχύος 2, η τιμή της οποίας, όπως είναι γνωστό, καθορίζει σε μεγάλο βαθμό τον χρόνο ανάκτησης των θυρίστορ. Thyristor

2 θα επαναφέρει τις ιδιότητες ελέγχου. Το ρεύμα φορτίου 3 θα κλείσει μέσω της διόδου 4. Στη συνέχεια, ο πυκνωτής 9 μέσω του θυρίστορ 5, η περιέλιξη του επαγωγέα 6 και η περιέλιξη F, ο επαγωγέας

8 θα επαναφορτιστεί σε αντίστροφη τάση, μετά την οποία θα ξεκινήσει μια νέα επαναφόρτιση του πυκνωτή μέσω της περιέλιξης

w, επαγωγέας 8, και οι δύο περιελίξεις W, και A του επαγωγέα 6 και της διόδου 7 στην αρχική πολικότητα της τάσης στις πλάκες. Υποχρεούμαι Η απαιτούμενη αντίστροφη τάση ανάκτησης για το θυρίστορ 5 δημιουργείται λόγω της πτώσης τάσης στην περιέλιξη των 60 W του επαγωγέα 6 και της πτώσης τάσης στη δίοδο 7. Με την ολοκλήρωση της επαναφόρτισης του πυκνωτή 9 στην αρχική πολικότητα, η επαναφόρτιση του πυκνωτή θα ξεκινήσει μέσω το βοηθητικό πηνίο

10 και δίοδος 11. Αν ορίσουμε την τάση στον πυκνωτή μεταγωγής 9 τη στιγμή της έναρξης της πρόσθετης φόρτισης ως O;... τότε μπορούμε να συμπεράνουμε ότι αυτή η τάση θα είναι ελαφρώς μικρότερη από την τάση της πηγής ισχύος λόγω οι πεπερασμένοι συντελεστές ποιότητας των τσοκ 8 και 6. Επομένως, με περαιτέρω πρόσθετη φόρτιση του πυκνωτή 9 από την πηγή ισχύος μέσω του βοηθητικού γραμμικού τσοκ 10, θα έχουμε μια ελαφρά υπέρβαση της τάσης στον πυκνωτή μεταγωγής σε σχέση με την τάση της ισχύος πηγή, αλλά δεν θα είναι σημαντικό λόγω του γεγονότος ότι

Η διαφορά (E - UeÄ) επίσης δεν είναι ιδιαίτερα μεγάλη και, επιπλέον, το κύκλωμα επαναφόρτισης του κυκλώματος μεταγωγής έχει επίσης πεπερασμένους συντελεστές ποιότητας των στοιχείων.

Έτσι, πρακτικά μπορούμε να πούμε ότι η τελική τάση επαναφόρτισης του πυκνωτή είναι ίση με την τάση της πηγής ισχύος.

Τύπος εφεύρεσης

Μετατροπέας DCσε ένα μόνιμο, που περιέχει ένα θυρίστορ ισχύος, ένα γραμμικό τσοκ συνδεδεμένο σε σειρά με αυτό, συνδεδεμένο μέσω ενός πρόσθετου τσοκ με την κάθοδο του πρόσθετου θυρίστορ και την άνοδο της διόδου, και την άνοδο του πρόσθετου θυρίστορ και την κάθοδο του Οι δίοδοι συνδέονται μεταξύ τους και στο κοινό σημείο του πυκνωτή μεταγωγής και του βοηθητικού τσοκ που συνδέονται σε σειρά. με μια βοηθητική δίοδο, που χαρακτηρίζεται από το ότι, για να αυξηθεί η αξιοπιστία και να βελτιωθεί η ενεργειακή απόδοση, τα γραμμικά και πρόσθετα τσοκ κατασκευάζονται με μια ενδιάμεση βρύση και η ενδιάμεση βρύση του γραμμικού τσοκ συνδέεται με το άκρο του πρόσθετου θυρίστορ.

Πηγές πληροφοριών που ελήφθησαν υπόψη κατά την εξέταση:

1. Glazenko T.d. Αρχές κατασκευής και υπολογισμού μετατροπέων παλμού-πλάτους θυρίστορ συστημάτων ηλεκτροκίνησης συνεχούς ρεύματος.

Συσκευές τεχνολογίας μετατροπέα βιβλίων..Τόμος 2, . Naukova Dumka, K., 1969. Σελ. 194-205.

2. Birzienko L.V. Μετατροπείς παλμών DC, M., Energy, 1974, σελ. 182-183.

3. Zha net R., Efecttonichet G eiehstgotpz1eIe f Y » ye Ge windigkeitstev u f elaktr1s&e Treibfolhc tete.-Sfeenee

Ze1tlhvift. 19bb, MB, S.729-73Ъ

Σύνταξη Ι. Γκαλίεβα

Techred N. Andreychuk

Διορθωτής S. Yamalova

Editor V. Feldman

Υποκατάστημα PPP Yatent, r. Uzhgorod, st. Έργο 4

Zakaeb07/49 Κυκλοφορία N8

Συνδρομή

I1HHHIIH Κρατική Επιτροπή του Συμβουλίου Υπουργών της ΕΣΣΔ

IIo θέματα αποκτήσεων και ανακαλύψεων

113035, Ioskva, K-35, ανάχωμα Raushskaya, 4/5

2.1 Μη ελεγχόμενοι ανορθωτές

2.1.1 Μονοφασικός ανορθωτής μισού κύματος

Μια ημιτονοειδής τάση παρέχεται στο πρωτεύον τύλιγμα (Εικ. 9a). Θα υπάρχει επίσης ημιτονοειδής τάση στο δευτερεύον τύλιγμα

Το σχήμα 9, β δείχνει ένα διάγραμμα της τάσης στον μετασχηματιστή και του ρεύματος φορτίου.

Το σχήμα 9,c είναι ένα διορθωμένο διάγραμμα τάσης. Η μέση διορθωμένη τάση είναι

Γεωμετρικά, η μέση τιμή της ανορθωμένης τάσης μπορεί να αναπαρασταθεί από το ύψος ενός ορθογωνίου (λοξή δεξιά εκκόλαψη) με βάση ίση με την περίοδο 2π και το εμβαδόν ίσο εμβαδόν, η οποία περιορίζεται από την ανορθωμένη καμπύλη τάσης (αριστερά λοξή εκκόλαψη).

Μέσο ρεύμα φορτίου .

Ένα παλμικό ρεύμα που περιέχει μια σταθερή συνιστώσα θα ρέει στη δευτερεύουσα περιέλιξη (Εικ. 9δ).

Το Σχήμα 9δ δείχνει το πρωτεύον ρεύμα με την παραδοχή ότι ο λόγος μετασχηματισμού είναι , και το ρεύμα χωρίς φορτίο είναι μηδέν.

Οι σκιασμένες περιοχές στο τρέχον διάγραμμα είναι ίσες, υποδεικνύοντας ότι δεν υπάρχει συνιστώσα DC του ρεύματος. Έτσι, το ρεύμα του πρωτεύοντος τυλίγματος διαφέρει από το ρεύμα του δευτερεύοντος τυλίγματος κατά μια σταθερή συνιστώσα, δηλ.

Η μαγνητική ροή θα έχει μια σταθερή συνιστώσα, η οποία θα αυξήσει τον κορεσμό. Αυτό προκαλεί αύξηση του ρεύματος μαγνήτισης και την ανάγκη υπερεκτίμησης της υπολογιζόμενης ισχύος του μετασχηματιστή.

2.1.2 Μονοφασικό πλήρες κύμα με μεσαίο σημείο

Το κύκλωμα ενός μονοφασικού ανορθωτή πλήρους κύματος φαίνεται στο Σχήμα 10, α. Ένας μετασχηματιστής με δύο δευτερεύουσες περιελίξεις που έχουν ίσο αριθμό στροφών. Οι τάσεις των δευτερευόντων μισών περιελίξεων είναι ίσες σε μέγεθος και μετατοπίζονται μεταξύ τους κατά 180˚. Το φορτίο συνδέεται μεταξύ του μεσαίου (μηδενικού) σημείου του μετασχηματιστή και των καθόδων των βαλβίδων.

Λειτουργία κυκλώματος για ενεργό φορτίο . Το κλειδί Κ είναι κλειστό. Δευτερεύουσα τάση μισής περιέλιξης

Με πολικότητα (χωρίς αγκύλες) με την πάροδο του χρόνου 0 ÷ θ 1διεξάγει V1, V2– απενεργοποιημένο.

Στο επόμενο ημίχρονο θ 1 ÷ θ 2(πολικότητα σε αγκύλες) V1-κλείνει, το ρεύμα φορτίου αρχίζει να διέρχεται από το άνοιγμα V2.

Φόρτωση μετάβασης ρεύματος από V1επί V2ονομάζεται διαδικασία αντικατάστασης. Δεδομένου ότι η μετάβαση του ρεύματος συνέβη υπό την επίδραση της τάσης τροφοδοσίας, μια τέτοια μεταγωγή ονομάζεται φυσικός και πραγματοποιείται στα σημεία μετάβασης μέσω μηδενικών δευτερευουσών τάσεων.

Τα διαγράμματα χρόνου των τάσεων και των ρευμάτων σε διάφορα τμήματα του κυκλώματος φαίνονται στο Σχήμα 10b, c, d, e.

Το ρεύμα και η τάση πάλλονται σε μέγεθος με συχνότητα διπλάσια από τη συχνότητα δικτύου (t=2).

Δεν υπάρχει μαγνήτιση DC του μετασχηματιστή.


Ποσοτικές σχέσεις.

Μέσες τιμές ανορθωμένης τάσης


Μέση τιμή ανορθωμένου ρεύματος .

1) Μέγιστη αντίστροφη τάση στη βαλβίδα

2) Μέγιστη τιμή ρεύματος βαλβίδας

3) Η μέση τιμή του ρεύματος της βαλβίδας είναι το μισό του ρεύματος φορτίου

4) Αποτελεσματική τιμή της βαλβίδας και τα δευτερεύοντα ρεύματα περιέλιξης

5) Οι συντελεστές θα είναι ίσοι

6) Ρεύματα μετασχηματιστή ,

Οπου - αναλογία μετασχηματισμού

7) Ισχύς περιελίξεων μετασχηματιστή,

πού είναι η ονομαστική ισχύς του ανορθωμένου ρεύματος

8) Πραγματική ισχύς που απελευθερώνεται στο φορτίο

9) Συντελεστής υπέρβασης της υπολογιζόμενης ισχύος του μετασχηματιστή

Η ισχύς του μετασχηματιστή θα πρέπει να αυξηθεί κατά 20% σε σύγκριση με την ισχύ φορτίου.

Λειτουργία του κυκλώματος σε OB MPT.Κλειδί ΝΑανοιχτό Το σχήμα του ρεύματος μέσω των βαλβίδων (διακεκομμένη γραμμή στο Σχ. 10, γ) είναι τετράγωνοι παλμοίδιάρκεια 180 0 με πλάτος.

Το ρεύμα διατηρείται σταθερό λόγω της παροχής ηλεκτρομαγνητικής ενέργειας που συσσωρεύεται στην επαγωγή L V.Το πρωτεύον ρεύμα περιέλιξης έχει επίσης ορθογώνιο σχήμα (Εικ. 10, σολδιακεκομμένη γραμμή).

Τα σχήματα των καμπυλών ανορθωμένης και αντίστροφης τάσης παραμένουν ίδια όπως όταν εργάζεστε με ενεργό φορτίο (Εικ. 10, b, d).

Από αυτή την άποψη, οι αλλαγές στις ποσοτικές σχέσεις θα επηρεάσουν μόνο τα ρεύματα. Συνήθως, κατά την εξαγωγή σχεδιαστικών σχέσεων, παίρνουν Λ Β= ∞. Ωστόσο, ισχύουν για.

1). Η μέγιστη τιμή του ρεύματος της βαλβίδας γίνεται ίση με .

2). Τα ενεργά ρεύματα μέσω της βαλβίδας και της δευτερεύουσας περιέλιξης του μετασχηματιστή θα είναι

3). Αποτελεσματικό ορθογώνιο ρεύμα στο πρωτεύον τύλιγμα

4). Ισχύς μετασχηματιστή

Δεδομένου ότι για ένα συνεχές ρεύμα που δεν περιέχει κυματισμούς, οι δυνάμεις και είναι ίσες, επομένως ο συντελεστής υπέρβασης της υπολογιζόμενης ισχύος του μετασχηματιστή θα είναι ίσος με K Pr = 1,34.

Έτσι, η παρουσία επαρκώς μεγάλης αυτεπαγωγής στο κύκλωμα φορτίου οδηγεί σε αύξηση της υπολογιζόμενης ισχύος του μετασχηματιστή, αλλά βελτιώνει τη χρήση των βαλβίδων ρεύματος.

Λειτουργία του ανορθωτή στην άγκυρα MPT.

Ε.μ.φ. ο οπλισμός κατευθύνεται προς την τάση (Εικ. 11, α). Από αυτή την άποψη, το ρεύμα θα καθοριστεί από τη διαφορά μεταξύ της τάσης ανορθωτή και του emf. Ας υποθέσουμε πρώτα ότι το κλειδί ΝΑ(Εικ. 11, α) είναι κλειστό.

Από αυτό προκύπτει ότι το ρεύμα οπλισμού, λόγω της μονόδρομης αγωγιμότητας των βαλβίδων, μπορεί να περάσει υπό την προϋπόθεση, δηλ. όταν η στιγμιαία ανορθωμένη τάση είναι μεγαλύτερη από το emf. μηχανή. Οι βαλβίδες ανάβουν σε στιγμές και σβήνουν σε στιγμές (Εικ. 11, β). Ως αποτέλεσμα, το ρεύμα του διορθωμένου οπλισμού θα είναι διακοπτόμενο.

Το πρωτεύον ρεύμα είναι επίσης διακοπτόμενο (Εικ. 11, σολ) και ισούται με μηδέν όταν =0. Επομένως, τα μεγέθη των ρευμάτων στα στοιχεία του κυκλώματος αλλάζουν επίσης.

Το σχήμα και το μέγεθος της ανορθωμένης και αντίστροφης τάσης παραμένουν τα ίδια.

Όταν ενεργοποιείτε μια αρκετά μεγάλη αυτεπαγωγή οπλισμού του κυκλώματος (κλειδ ΝΑανοιχτό). Παρουσία πάγκου εμφ. οδηγεί μόνο σε αλλαγή της μέσης τιμής του διορθωμένου ρεύματος (στο = I d ;).

Σε αυτή τη λειτουργία, το ρεύμα μπορεί να ρέει στο κύκλωμα οπλισμού ακόμη και σε .

2.1.3. Μονοφασικό κύκλωμα ανόρθωσης γέφυρας πλήρους κύματος (Εικ. 12).

κλειστό). Κατά τη διάρκεια του θετικού μισού κύκλου της τάσης, το ρεύμα διέρχεται από τις βαλβίδες κατά μήκος της διαδρομής , και οι βαλβίδες είναι κλειστές. Στο επόμενο μισό κύκλο οι βαλβίδες V1, V3είναι κλειδωμένα και οι βαλβίδες V2, V4ανοιχτό. Το ρεύμα ρέει πάντα μέσω δύο βαλβίδων συνδεδεμένων σε σειρά.

Τα διαγράμματα ρεύματος και τάσης στα στοιχεία του κυκλώματος θα είναι τα ίδια όπως για έναν μονοφασικό ανορθωτή πλήρους κύματος με μέσο σημείο (Εικ. 10, b, c, σολ, δ). Η μόνη διαφορά είναι ότι το πλάτος της αντίστροφης τάσης στη βαλβίδα σε έναν ανορθωτή γέφυρας είναι 2 φορές μικρότερο από ό,τι σε έναν ανορθωτή πλήρους κύματος.

Με ενεργό φορτίο, η λειτουργία του κυκλώματος θα χαρακτηρίζεται από τις ακόλουθες βασικές σχέσεις:

¾ μέση διορθωμένη τάση

¾ συντελεστής κυκλώματος

¾ μέγιστη τιμή αντίστροφης τάσης στις βαλβίδες

¾ μέγιστη τιμή ρεύματος βαλβίδας

¾ μέσο ρεύμα βαλβίδας

¾ αποτελεσματικές τιμές των ρευμάτων που διέρχονται από τις βαλβίδες και τις περιελίξεις του μετασχηματιστή:

¾ συντελεστής υπέρβασης ισχύος σχεδιασμού K Pr =1;

¾ συντελεστές χρήσης βαλβίδων για τάση και ρεύμα

.

Βασικά κυκλώματα τριφασικών μη ελεγχόμενων ανορθωτών.

Κύρια πλεονεκτήματα τριφασικά κυκλώματασε σύγκριση με τη μονοφασική τα ακόλουθα:

1) μικρότερη τιμή υψηλότερων αρμονικών στην καμπύλη ανορθωμένης τάσης Κ Πκαι την καμπύλη του ρεύματος που καταναλώνεται από το δίκτυο.

2) υψηλή συχνότητα κυματισμού της τάσης εξόδου του ανορθωτή, η οποία οδηγεί σε μείωση του μεγέθους και του βάρους των φίλτρων ισχύος.

3) καλύτερη χρήση μετασχηματιστή και βαλβίδων.


2.1.4. Τριφασικός ανορθωτής με μεσαίο (μηδενικό) σημείο (Εικ. 13, α).

Τη στιγμή που η βαλβίδα αρχίζει να μεταφέρει ρεύμα V1, συνδεδεμένο με τη φάση "ΕΝΑ". μέσα στο χρόνο 2π/3 () V1κλειδαριές και V2ανοίγει. Το ρεύμα φορτίου αλλάζει από τη βαλβίδα V1 έως V2.Στο σημείο 3 (Εικ. 13, V), βαλβίδα V2κλειδωμένο, V3αρχίζει να διεξάγει ρεύμα κ.λπ.

Η φυσική εναλλαγή του ρεύματος φορτίου από βαλβίδα σε βαλβίδα συμβαίνει στο σημείο τομής των ημιτονοειδών τάσης φάσης. Επομένως τα σημεία 1, 2, 3 ονομάζονται φυσικά σημεία εναλλαγής των βαλβίδων.

Κάθε βαλβίδα μεταφέρει ρεύμα για 2π/3κάθε περίοδος τάσης δικτύου.

Η ανορθωμένη τάση είναι ένα περίβλημα ημιτονοειδών τάσεων φάσης (Εικ. 13δ). Με ενεργό φορτίο, η καμπύλη του διορθωμένου ρεύματος ακολουθεί το σχήμα της καμπύλης τάσης. Η συχνότητα κυματισμού είναι τριπλάσια της συχνότητας της τάσης του δικτύου (m = 3).

Στο μη αγώγιμο τμήμα της περιόδου, εφαρμόζεται αντίστροφη τάση στη βαλβίδα (Εικ. 13, e), η οποία σχηματίζεται από τις τάσεις φάσης των κλειστών και αγώγιμων βαλβίδων.

Πότε κάνει V2στη βαλβίδα V1γραμμική τάση εφαρμόζεται τη στιγμή της ενεργοποίησης V3τροφοδοτείται τάση. Οι αντίστοιχες τάσεις στο Σχήμα 13γ είναι σκιασμένες.

Το σχήμα του πρωτεύοντος ρεύματος (Εικ. 13g), που κατασκευάζεται από τις καμπύλες ρεύματος φάσης της δευτερεύουσας περιέλιξης, αποκλίνει από το ημιτονοειδές.

Ας πάρουμε ως σημείο εκκίνησης τη στιγμή διέλευσης της τάσης φάσης "ΕΝΑ"(Εικ. 13, γ) μέγιστη τιμή.

Βρίσκουμε τη μέση τιμή της ανορθωμένης τάσης ενσωματώνοντας την τάση στο δευτερεύον τύλιγμα στο διάστημα επαναληψιμότητας του σχήματος της ανορθωμένης τάσης:

Τα όρια ολοκλήρωσης αντιστοιχούν στο χρόνο της αγώγιμης κατάστασης της βαλβίδας. Για το κύκλωμα (Εικ. 13, α)

m = 3; Τότε .

Μέση τιμή ανορθωμένου ρεύματος με ενεργό φορτίο

.

Συντελεστής σχήματος .

Παράγοντας κυματισμός για ν – ουοι αρμονικές είναι ίσες και η συχνότητα παλμών είναι .

Η μέγιστη αντίστροφη τάση στη βαλβίδα είναι ίση με το πλάτος τάση γραμμής

Η πραγματική τιμή της τάσης της δευτερεύουσας περιέλιξης βρίσκεται από την έκφραση για:

Μέγιστη τιμή ρεύματος βαλβίδας

Μέση τιμή ρεύματος βαλβίδας.

Όταν το ρεύμα διέρχεται από τη βαλβίδα και τη δευτερεύουσα περιέλιξη, δημιουργείται μια εξαναγκασμένη ροή (σταθερή συνιστώσα) πόλωσης πυρήνα. Αυτές οι ροές αποτελούν το 20-25% της ροής του κύριου μετασχηματιστή. Αυτό καθιστά απαραίτητη την υπερεκτίμηση της υπολογιζόμενης ισχύος του μετασχηματιστή.

Για να εξαλειφθεί η σταθερή συνιστώσα της ροής εξαναγκασμένης μαγνήτισης στον πυρήνα του μετασχηματιστή, κάθε δευτερεύον τύλιγμα χωρίζεται σε δύο μέρη και συνδέεται σε ζιγκ-ζαγκ (Εικ. 13β). Με αυτό το σχήμα, σε κάθε ράβδο υπάρχουν δύο μισές περιελίξεις διαφορετικών φάσεων, στις οποίες τα ρεύματα ρέουν σε αντίθετες κατευθύνσεις. Ως αποτέλεσμα, η σταθερή συνιστώσα της μαγνητικής ροής γίνεται μηδέν.

Τα ρεύματα των πρωτευόντων περιελίξεων περιέχουν μόνο εναλλασσόμενες συνιστώσες, αφού οι άμεσες συνιστώσες των ρευμάτων δεν μετασχηματίζονται.

Όταν εργάζεστε σε πραγματικό φορτίο(κλειδί ΝΑανοιχτό στο Σχ. 13, α) το σχήμα των ρευμάτων αλλάζει (γίνονται ορθογώνιο) στη βαλβίδα, το φορτίο και στις περιελίξεις του μετασχηματιστή (διακεκομμένη γραμμή στο Σχ. 13, e, g).

Οι σχέσεις για τα ρεύματα θα είναι

Υπολογιζόμενες δυνάμεις περιέλιξης

2.1.5. Τριφασικός ανορθωτής γέφυρας (κύκλωμα Larionov) (Εικ. 14, α)

Τη χρονική στιγμή Θ 1 (Εικ. 14, β) στην ομάδα καθόδου, πραγματοποιήστε V1,και στην άνοδο - V6.Η μετάβαση του ρεύματος από βαλβίδα σε βαλβίδα και στις δύο ομάδες συμβαίνει στα φυσικά σημεία εναλλαγής K 1, K 2, K 3,..., A 1, A 2, A 3 κ.λπ.

Η σειρά με την οποία οι βαλβίδες μπαίνουν σε λειτουργία αντιστοιχεί στους αριθμούς τους και φαίνεται στο Σχήμα 14, β.

Το δυναμικό των κοινών καθόδων ως προς το σημείο μηδέν του μετασχηματιστή αλλάζει κατά μήκος του άνω περιβλήματος και το δυναμικό των κοινών ανοδίων αλλάζει κατά μήκος του κατώτερου περιβλήματος των τάσεων φάσης, , .

Στιγμιαία ανορθωμένη τάση (Εικ. 14, σολ) ισούται με τη διαφορά δυναμικού μεταξύ των ομάδων καθόδου και ανόδου και αντιστοιχεί στις τεταγμένες που περιέχονται μεταξύ του άνω και του κάτω περιβλήματος (Εικ. 14, β).

Οι ανορθωμένοι κυματισμοί τάσης και ρεύματος κατά τη διάρκεια ενός ενεργού φορτίου συμβαίνουν σε συχνότητα εξαπλάσια από τη συχνότητα του δικτύου.

Το σχήμα του ανορθωμένου ρεύματος και του ρεύματος μέσω της βαλβίδας φαίνεται στο Σχήμα 14γ. σολ. Με ενεργό φορτίο και τον ανορθωτή σε λειτουργία OFF (διακεκομμένη γραμμή στο Σχ. 14, γ).

Η αντίστροφη τάση έχει το ίδιο σχήμα όπως στο μηδενικό κύκλωμα, αλλά το πλάτος της είναι 2 φορές μικρότερο. Μέση διορθωμένη τάση στο m = 6

Συντελεστής σχήματος .

Η έκφραση for ισχύει για ωμικά και επαγωγικά φορτία. Οι υπόλοιπες σχέσεις είναι με το επαγωγικό φορτίο της περιέλιξης. Η μέγιστη αντίστροφη τάση στη βαλβίδα είναι ίση με το πλάτος της γραμμικής τάσης της δευτερεύουσας περιέλιξης.

Μέγιστο ρεύμα βαλβίδας.

Μέσο ρεύμα βαλβίδας.

Αποτελεσματική τιμή του ρεύματος της βαλβίδας.

Αποτελεσματικές τιμές του ρεύματος περιέλιξης, καθώς και η υπολογισμένη ισχύς των περιελίξεων του μετασχηματιστή .

Ποσοστά χρησιμοποίησης στοιχείων σχήματος .

Συγκριτική ανάλυση διάφορα σχήματαΗ διόρθωση δίνεται στον Πίνακα 1, Εικόνα 16.

2.1.6. Κυκλώματα πολλαπλών γεφυρών (Εικ. 15)

Μπορούμε να διακρίνουμε κυκλώματα πολλαπλών γεφυρών με έναν μετασχηματιστή και κυκλώματα πολλαπλών γεφυρών με δύο ή περισσότερους μετασχηματιστές, που έχουν διαφορετικές ομάδεςσυνδέσεις περιέλιξης.

Ο κύριος σκοπός των κυκλωμάτων πολλαπλών γεφυρών είναι να μειώσουν το κυματισμό της ανορθωμένης τάσης και να βελτιώσουν το σχήμα του ρεύματος που καταναλώνεται από το δίκτυο τροφοδοσίας, φέρνοντάς το πιο κοντά σε ένα ημιτονοειδές.

Το Σχήμα 15, α, β δείχνει δύο επιλογές για δύο κυκλώματα γέφυρας με παράλληλη σύνδεσηγέφυρες. Το πρώτο αποτελείται από έναν μετασχηματιστή τριών περιελίξεων συνδεδεμένο σύμφωνα με το κύκλωμα Υ/Υ-Δ και δύο τριφασικές γέφυρες. Το δεύτερο κύκλωμα έχει δύο μετασχηματιστές δύο περιελίξεων, ο ένας από τους οποίους συνδέεται σύμφωνα με το κύκλωμα Υ/Υ και ο άλλος - σύμφωνα με το κύκλωμα Δ/Υ, και δύο τριφασικές γέφυρες.


Ένας μετατροπέας συνεχούς ρεύματος θυρίστορ (DC) είναι μια συσκευή για μετατροπή ACσε σταθερά με ρύθμιση σύμφωνα με έναν δεδομένο νόμο των παραμέτρων εξόδου (ρεύμα και τάση). Οι μετατροπείς θυρίστορ προορίζονται να τροφοδοτούν τα κυκλώματα οπλισμού των κινητήρων και τις περιελίξεις πεδίου τους.

Οι μετατροπείς Thyristor αποτελούνται από τα ακόλουθα κύρια εξαρτήματα:

Μετασχηματιστής ή αντιδραστήρας περιορισμού ρεύματος στην πλευρά AC,

Μπλοκ ανορθωτών,

εξομάλυνση αντιδραστήρων,

Στοιχεία συστημάτων ελέγχου, προστασίας και συναγερμού.

Ο μετασχηματιστής ταιριάζει με τις τάσεις εισόδου και εξόδου του μετατροπέα και (όπως και ο αντιδραστήρας περιορισμού ρεύματος) περιορίζει το ρεύμα βραχυκυκλώματος κυκλώματα εισόδου. Οι αντιδραστήρες εξομάλυνσης έχουν σχεδιαστεί για να εξομαλύνουν τους κυματισμούς της ανορθωμένης τάσης και ρεύματος. Δεν παρέχονται αντιδραστήρες εάν η επαγωγή φορτίου είναι επαρκής για τον περιορισμό της κυματισμού εντός καθορισμένων ορίων.

Η χρήση μετατροπέων συνεχούς ρεύματος θυρίστορ καθιστά δυνατή την πραγματοποίηση πρακτικά των ίδιων χαρακτηριστικών της ηλεκτρικής μετάδοσης κίνησης όπως όταν χρησιμοποιείτε περιστρεφόμενους μετατροπείς σε (G - D), δηλαδή τη ρύθμιση της ταχύτητας περιστροφής και της ροπής του κινητήρα σε ένα ευρύ φάσμα, για την επίτευξη ειδικά μηχανικά χαρακτηριστικά και την επιθυμητή φύση των μεταβατικών διεργασιών κατά την εκκίνηση, το φρενάρισμα, την οπισθοπορεία κ.λπ.

Ωστόσο, σε σύγκριση με τους περιστρεφόμενους μετατροπείς, οι στατικοί μετατροπείς έχουν μια σειρά από γνωστά πλεονεκτήματα, επομένως, στις νέες εξελίξεις των ηλεκτροκινητήρων γερανού, προτιμώνται οι στατικοί μετατροπείς. Οι μετατροπείς Thyristor DC είναι πιο πολλά υποσχόμενοι για χρήση σε ηλεκτρικές κινήσεις μηχανισμών γερανών με ισχύ άνω των 50-100 kW και μηχανισμούς που απαιτούν ειδικά χαρακτηριστικά κίνησης σε στατικές και δυναμικές λειτουργίες.

Κυκλώματα ανόρθωσης, αρχές κατασκευής κυκλωμάτων ισχύος μετατροπέων

Οι μετατροπείς θυρίστορ κατασκευάζονται με μονοφασικούς και πολυφασικούς. Υπάρχουν αρκετές σχέσεις σχεδιασμού για βασικά κυκλώματα ανόρθωσης. Ένα από αυτά τα σχήματα φαίνεται στο Σχ. 1, α. Η ανορθωμένη τάση Ua και το ρεύμα Ia ρυθμίζονται αλλάζοντας τη γωνία ελέγχου α. Στο Σχ. 1, b-d, για παράδειγμα, δείχνει τη φύση της αλλαγής των ρευμάτων και των τάσεων σε ένα τριφασικό μηδενικό κύκλωμα ανόρθωσης με ενεργό-επαγωγικό φορτίο

Ρύζι. 1. Τριφασικό μηδενικό κύκλωμα (α) και διαγράμματα μεταβολών του ρεύματος και της τάσης σε λειτουργίες ανορθωτή (b, c) και μετατροπέα (d, e).

Γωνία που φαίνεται στα διαγράμματα γ (γωνία μεταγωγής), χαρακτηρίζει τη χρονική περίοδο κατά την οποία ρεύμα ρέει ταυτόχρονα μέσω δύο θυρίστορ. Εξάρτηση της μέσης τιμής της ανορθωμένης τάσης Ua από τη γωνία ελέγχου α ονομάζεται χαρακτηριστικό ελέγχου.

Για μηδενικά κυκλώματα, η μέση διορθωμένη τάση προσδιορίζεται από την έκφραση

Οπου m είναι ο αριθμός των φάσεων της δευτερεύουσας περιέλιξης του μετασχηματιστή. U2 f – πραγματική τιμή της τάσης φάσης της δευτερεύουσας περιέλιξης του μετασχηματιστή.

Για τα κυκλώματα γέφυρας, το Udo είναι 2 φορές υψηλότερο, καθώς αυτά τα κυκλώματα ισοδυναμούν με τη σύνδεση δύο μηδενικών κυκλωμάτων σε σειρά.

Τα μονοφασικά κυκλώματα ανόρθωσης χρησιμοποιούνται, κατά κανόνα, σε κυκλώματα με σχετικά μεγάλες επαγωγικές αντιδράσεις. Πρόκειται για κυκλώματα ανεξάρτητων περιελίξεων διέγερσης κινητήρα, καθώς και κυκλώματα οπλισμού κινητήρων χαμηλής ισχύος (έως 10-15 kW). Τα πολυφασικά κυκλώματα χρησιμοποιούνται κυρίως για τη χύτευση κυκλωμάτων οπλισμού κινητήρων με ισχύ άνω των 15-20 kW και λιγότερο συχνά για την τροφοδοσία περιελίξεων πεδίου. Σε σύγκριση με τα μονοφασικά, τα πολυφασικά κυκλώματα ανόρθωσης έχουν μια σειρά από πλεονεκτήματα Τα κύρια πλεονεκτήματα είναι: μικρότερος κυματισμός ανορθωμένης τάσης και ρεύματος, καλύτερη χρήση του μετασχηματιστή και των θυρίστορ, συμμετρικό φορτίο των φάσεων του δικτύου τροφοδοσίας.

Στους μετατροπείς συνεχούς ρεύματος θυρίστορ που προορίζονται για κίνηση γερανών με ισχύ άνω των 20 kW, η πιο δικαιολογημένη χρήση είναι. Αυτό οφείλεται στην καλή χρήση του μετασχηματιστή και των θυρίστορ, στο χαμηλό επίπεδο κυματισμού της ανορθωμένης τάσης και ρεύματος, καθώς και στην απλότητα του κυκλώματος και του σχεδιασμού του μετασχηματιστή. Ένα γνωστό πλεονέκτημα ενός τριφασικού κυκλώματος γέφυρας είναι ότι μπορεί να εφαρμοστεί όχι με σύνδεση μετασχηματιστή, αλλά με αντιδραστήρα περιορισμού ρεύματος, οι διαστάσεις του οποίου είναι σημαντικά μικρότερες από τις διαστάσεις του μετασχηματιστή.

Σε ένα τριφασικό ουδέτερο κύκλωμα, οι συνθήκες χρήσης ενός μετασχηματιστή με τις κοινώς χρησιμοποιούμενες ομάδες σύνδεσης Y/Y και Δ/Υχειρότερα λόγω της παρουσίας ενός συστατικού σταθερής ροής. Αυτό οδηγεί σε αύξηση της διατομής του μαγνητικού πυρήνα και, κατά συνέπεια, της υπολογιζόμενης ισχύος του μετασχηματιστή. Για την εξάλειψη της σταθερής συνιστώσας της ροής, χρησιμοποιούν μια σύνδεση ζιγκ-ζαγκ των δευτερευόντων περιελίξεων του μετασχηματιστή, η οποία επίσης αυξάνει ελαφρώς την ισχύ σχεδιασμού. Το αυξημένο επίπεδο ανορθωμένης κυματισμού τάσης, μαζί με το μειονέκτημα που σημειώθηκε παραπάνω, περιορίζει τη χρήση ενός τριφασικού ουδέτερου κυκλώματος.

Συνιστάται ένα εξαφασικό κύκλωμα με αντιδραστήρα εξισορρόπησης όταν χρησιμοποιείται χαμηλή τάσηκαι υψηλό ρεύμα, αφού σε αυτό το κύκλωμα το ρεύμα φορτίου ρέει παράλληλα, και όχι σε σειρά μέσω δύο διόδων, όπως σε ένα τριφασικό κύκλωμα γέφυρας. Το μειονέκτημα αυτού του σχήματος είναι η παρουσία ενός αντιδραστήρα εξισορρόπησης, ο οποίος έχει τυπική ισχύ περίπου 70% της ανορθωμένης ονομαστικής ισχύος. Επιπλέον, τα εξαφασικά κυκλώματα χρησιμοποιούν έναν μάλλον περίπλοκο σχεδιασμό μετασχηματιστή.

Τα κυκλώματα ανόρθωσης θυρίστορ παρέχουν λειτουργία σε δύο τρόπους λειτουργίας - ανορθωτή και μετατροπέα. Κατά τη λειτουργία σε λειτουργία μετατροπέα, η ενέργεια από το κύκλωμα φορτίου μεταφέρεται στο δίκτυο τροφοδοσίας, δηλαδή στην αντίθετη κατεύθυνση σε σύγκριση με τη λειτουργία ανορθωτή, επομένως, κατά την αναστροφή, το ρεύμα και π.χ. δ.σ. Οι περιελίξεις του μετασχηματιστή κατευθύνονται προς την αντίθετη κατεύθυνση και όταν διορθωθούν, κατευθύνονται ανάλογα. Η τρέχουσα πηγή στη λειτουργία αντιστροφής είναι e. δ.σ. φορτίο (μηχανή DC, αυτεπαγωγή), το οποίο πρέπει να υπερβαίνει την τάση του μετατροπέα.

Η μεταφορά του μετατροπέα θυρίστορ από τη λειτουργία ανορθωτή στη λειτουργία μετατροπέα επιτυγχάνεται με την αλλαγή της πολικότητας του e. δ.σ. φορτίο και αύξηση της γωνίας α πάνω από το π/2 με επαγωγικό φορτίο.

Ρύζι. 2. Κύκλωμα back-to-back για τη σύνδεση ομάδων βαλβίδων. UR1-UR4 - αντιδραστήρες εξισορρόπησης. RT - αντιδραστήρας περιορισμού ρεύματος. CP - αντιδραστήρας εξομάλυνσης.



Ρύζι. 3. Σχέδιο μη αναστρέψιμου TP για κυκλώματα περιελίξεων διέγερσης κινητήρα. Για να διασφαλιστεί η λειτουργία αναστροφής, είναι απαραίτητο το επόμενο θυρίστορ κλεισίματος να έχει χρόνο να αποκαταστήσει τις ιδιότητες ασφάλισης ενώ υπάρχει αρνητική τάση σε αυτό, δηλαδή εντός της γωνίας φ (Εικ. 1, c).

Εάν αυτό δεν συμβεί, τότε το θυρίστορ κλεισίματος μπορεί να ανοίξει ξανά, καθώς εφαρμόζεται άμεση τάση σε αυτό. Αυτό θα προκαλέσει ακινητοποίηση του μετατροπέα, το οποίο θα προκαλέσει ρεύμα έκτακτης ανάγκης επειδή π. δ.σ. Οι μηχανές συνεχούς ρεύματος και οι μετασχηματιστές θα συμπίπτουν στην κατεύθυνση. Για να αποφευχθεί η ανατροπή, είναι απαραίτητο να πληρούται η προϋπόθεση

Οπου δ - γωνία αποκατάστασης των ιδιοτήτων ασφάλισης του θυρίστορ. β = π - α - γωνία προώθησης μετατροπέα.

Τα κυκλώματα ισχύος των μετατροπέων θυρίστορ που έχουν σχεδιαστεί για την τροφοδοσία των κυκλωμάτων οπλισμού των κινητήρων κατασκευάζονται τόσο σε μη αναστρέψιμες (μία ομάδα ανορθωτών θυρίστορ) όσο και σε αναστρέψιμες (δύο ομάδες ανορθωτών) εκδόσεις. Οι μη αναστρέψιμες εκδόσεις μετατροπέων θυρίστορ που παρέχουν αγωγιμότητα μονής κατεύθυνσης επιτρέπουν τη λειτουργία σε λειτουργίες κινητήρα και γεννήτριας μόνο με μία κατεύθυνση ροπής κινητήρα.

Για να αλλάξετε την κατεύθυνση της ροπής, είναι απαραίτητο είτε να αλλάξετε την κατεύθυνση του ρεύματος του οπλισμού διατηρώντας την ίδια κατεύθυνση της ροής διέγερσης είτε να αλλάξετε την κατεύθυνση της ροής διέγερσης διατηρώντας την κατεύθυνση του ρεύματος του οπλισμού.

Οι αναστρέψιμοι μετατροπείς θυρίστορ έχουν διάφορους τύπους κυκλωμάτων ισχύος. Το πιο διαδεδομένο σχήμα είναι αυτό με την παράλληλη σύνδεση δύο ομάδων βαλβίδων σε μια δευτερεύουσα περιέλιξη του μετασχηματιστή (Εικ. 2). Ένα τέτοιο κύκλωμα μπορεί να υλοποιηθεί χωρίς μεμονωμένο μετασχηματιστή με τροφοδοσία σε ομάδες θυρίστορ από κοινό δίκτυο εναλλασσόμενου ρεύματος μέσω αντιδραστήρων περιορισμού ρεύματος ανόδου RT. Η μετάβαση στην έκδοση του αντιδραστήρα μειώνει σημαντικά το μέγεθος του μετατροπέα θυρίστορ και μειώνει το κόστος του.

Οι μετατροπείς θυρίστορ για κυκλώματα περιέλιξης διέγερσης κινητήρα κατασκευάζονται κυρίως σε μη αναστρέψιμο σχεδιασμό. Στο Σχ. Το σχήμα 3 δείχνει ένα από τα χρησιμοποιούμενα κυκλώματα για τη σύνδεση ανορθωτικών στοιχείων. Το κύκλωμα σάς επιτρέπει να αλλάξετε το ρεύμα διέγερσης του κινητήρα σε μεγάλο εύρος. Η ελάχιστη τιμή ρεύματος εμφανίζεται όταν τα θυρίστορ T1 και T2 είναι κλειστά και η μέγιστη τιμή εμφανίζεται όταν είναι ανοιχτά. Στο Σχ. 3, b, d δείχνει τη φύση της αλλαγής στην ανορθωμένη τάση για αυτές τις δύο καταστάσεις των θυρίστορ και στο Σχ. 3, για την κατάσταση όταν

Μέθοδοι ελέγχου αναστρέψιμων μετατροπέων θυρίστορ

Στους αναστρέψιμους μετατροπείς θυρίστορ, χρησιμοποιούνται δύο κύριες μέθοδοι ελέγχου των ομάδων βαλβίδων - άρθρωση και χωριστή. Με τη σειρά της, η κοινή διαχείριση πραγματοποιείται με συντονισμένο και μη συντονισμένο τρόπο.

Με συντονισμένο έλεγχο, οι παλμοί ξεκλειδώματος δεν παρέχονται και στις δύο ομάδες βαλβίδων με τέτοιο τρόπο ώστε οι μέσες τιμές της διορθωμένης τάσης και για τις δύο ομάδες να είναι ίσες μεταξύ τους. Αυτό παρέχεται

Οπου a in και a και είναι οι γωνίες ρύθμισης των ομάδων ανορθωτή και μετατροπέα. Με ασυνεπή έλεγχο, η μέση τάση της ομάδας μετατροπέων υπερβαίνει την τάση της ομάδας ανορθωτή. Αυτό επιτυγχάνεται με την προϋπόθεση ότι

Η στιγμιαία τιμή των τάσεων των ομάδων κατά τον κοινό έλεγχο δεν είναι ίση μεταξύ τους ανά πάσα στιγμή, με αποτέλεσμα να ρέει ρεύμα εξισορρόπησης στο κλειστό κύκλωμα (ή κυκλώματα) που σχηματίζεται από τις ομάδες θυρίστορ και τις περιελίξεις του μετασχηματιστή, όριο στο οποίο οι αντιδραστήρες εξισορρόπησης UR1-UR4 περιλαμβάνονται στο κύκλωμα του μετατροπέα θυρίστορ (βλ. Εικ. 1).

Οι αντιδραστήρες περιλαμβάνονται στο κύκλωμα του ρεύματος εξισορρόπησης, ένας ή δύο ανά ομάδα, και η επαγωγή τους επιλέγεται έτσι ώστε το ρεύμα εξισορρόπησης να μην υπερβαίνει το 10% ονομαστικό ρεύμαφορτία. Όταν οι αντιδραστήρες περιορισμού ρεύματος είναι ενεργοποιημένοι, δύο ανά ομάδα, γίνονται κορεσμένοι όταν ρέει το ρεύμα φορτίου. Για παράδειγμα, όταν η ομάδα Β λειτουργεί, οι αντιδραστήρες UR1 και UR2 είναι κορεσμένοι, ενώ οι αντιδραστήρες URZ και UR4 παραμένουν ακόρεστοι και περιορίζουν το ρεύμα εξισορρόπησης. Εάν οι αντιδραστήρες είναι ενεργοποιημένοι ένας ανά ομάδα (UR1 και URZ), τότε δεν είναι κορεσμένοι όταν ρέει το ρεύμα φορτίου.

Οι μετατροπείς με μη συντονισμένο έλεγχο έχουν μικρότερες διαστάσεις αντιδραστήρα από εκείνους με συντονισμένο έλεγχο. Ωστόσο, με ασυνεπή έλεγχο, το εύρος των επιτρεπόμενων γωνιών ελέγχου μειώνεται, γεγονός που οδηγεί σε χειρότερη χρήση του μετασχηματιστή και μείωση του συντελεστή ισχύος της εγκατάστασης. Ταυτόχρονα, διαταράσσεται η γραμμικότητα των χαρακτηριστικών ελέγχου και ταχύτητας του ηλεκτροκινητήρα. Για την πλήρη εξάλειψη των ρευμάτων εξισορρόπησης, χρησιμοποιείται ξεχωριστός έλεγχος των ομάδων βαλβίδων.

Ξεχωριστός έλεγχος σημαίνει ότι οι παλμοί ελέγχου εφαρμόζονται μόνο στην ομάδα που θα έπρεπε να λειτουργεί αυτή τη στιγμή. Οι παλμοί ελέγχου δεν παρέχονται στις βαλβίδες μιας ομάδας ρελαντί. Για να αλλάξετε τον τρόπο λειτουργίας του μετατροπέα θυρίστορ, χρησιμοποιείται μια ειδική συσκευή μεταγωγής, η οποία, όταν το ρεύμα του μετατροπέα θυρίστορ είναι μηδέν, αφαιρεί πρώτα τους παλμούς ελέγχου από την προηγούμενη ομάδα λειτουργίας και, στη συνέχεια, μετά από μια μικρή παύση (5-10 ms), παρέχει παλμούς ελέγχου σε άλλη ομάδα.

Με ξεχωριστό έλεγχο, δεν υπάρχει ανάγκη να συμπεριληφθούν αντιδραστήρες εξισορρόπησης στα κυκλώματα μεμονωμένων ομάδων βαλβίδων, είναι δυνατό πλήρη χρήσημετασχηματιστή, η πιθανότητα ακινητοποίησης του μετατροπέα μειώνεται λόγω της μείωσης του χρόνου λειτουργίας του μετατροπέα θυρίστορ στη λειτουργία μετατροπέα, μειώνονται οι απώλειες ενέργειας και, κατά συνέπεια, η απόδοση της ηλεκτρικής κίνησης αυξάνεται λόγω της απουσίας ρευμάτων εξισορρόπησης. Ωστόσο, ο ξεχωριστός έλεγχος θέτει υψηλές απαιτήσεις στην αξιοπιστία των συσκευών για το μπλοκάρισμα των παλμών ελέγχου.

Η αποτυχία στη λειτουργία των συσκευών μπλοκαρίσματος και η εμφάνιση παλμών ελέγχου σε μια μη λειτουργική ομάδα θυρίστορ οδηγεί σε εσωτερική βραχυκύκλωμασε έναν μετατροπέα θυρίστορ, καθώς το ρεύμα εξισορρόπησης μεταξύ των ομάδων σε αυτή την περίπτωση περιορίζεται μόνο από την αντίδραση των περιελίξεων του μετασχηματιστή και φτάνει σε απαράδεκτα μεγάλη τιμή.