Главная  Журналы 

0 1 2 3 4 [ 5 ] 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100

сти импульса t« = 500 мкс и частоте следования импульсов 100 Гц,

= 0,42 Вт,

где Т - период следования импульсов управления.

В качестве резистора R можно принять два параллельно соединенных резистора МЛТ-2 43 Ом, а для защиты цепи предохранитель с током уставки /д:

Mi±.0.63A.

Тип транзистора VI выбирается по току нагрузки 1нтах: £r(l-fAi/Ji/,.„„„)

/;„=: -~- = 1.4 А.

и напряжению, большему Ev По справочным данным принимается транзистор типа КТ801А (/„тох = 2А, i/„.,™a,=80B).

После выбора элементов необходимо проверить значение фактической импульсной мощности, выделяемой на управляющем электроде тиристора,

.=« = 0,5 Вт. Полученное значение должно быть меньше, чем Р,. max Для отношения

Ти/Г.

Расчет параметров выходного устройства с частотным заполнением (рнс. 1.6,6) аналогичен приведенному ранее, за исключением выбора напряжения питания н типа транзисторов VII, VI2, для которых должно выполняться условие:

(/к-э >2Е(1 + „о«). (1.14)

В большинстве случаев напряжение питания определяется максимально допустимым напряжением иа коллекторе - эмиттере имеющихся в наличии транзисторов VII, Vl2.

Следует отметить, что транзисторы рекомендуется выбирать с более высоким напряжением и.э и повышать напряжение питания, так как при этом снижаются токи в первичных цепях импульсных трансформаторов н имеется возможность уменьшить влияние длинных монтажных проводов, осуществляющих связь между силовыми тиристорами и транзисторами формирователя.

1.3. ФАЗОВОЕ УПРАВЛЕНИЕ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕМ

Свойства тиристора надежно блокировать приложенное напряжение, а при подаче управляющего импульса, положительном напряжении на аноде и замкнутой цепн нагрузки переходить в проводящее состояние, а также малое внутреннее сопротивление в



Ее slnwt


Рис. 1,7. Схема преобразователя

а - схема электрическая; б-диаграмма напряженки н токов

открытом состоянии (от единиц до десятков миллном) предопределили его использование в силовых установках с большими токами и напряжениями. В свою очередь, невозможность запирания тиристора сигналом управления предопределило его широкое использование в схемах, где выключение достигается приложением отрицательного напряжения к аноду тиристора. Естественно, что такие условия без всяких дополнительных затрат существуют в схемах, где питание нагрузки осушествляется через тирнстор от знакопеременного источника энергии. Простейшей иллюстрацией такой установки может быть однофазная, однополупериодная схема нереверсивного тиристорного преобразователя (рис. 1.7).

Из рнс. 1.7 видно, что единственным способом регулирования потока энергии через нагрузку в такой схеме при неизменных параметрах установленных аппаратов является изменение момента подачи управляющего напряжения Uy{() по отношенню к фазе питающего напряжения. Будем считать, что индуктивное сопротивление, обусловленное рассеянием магнитного потока согласующего трансформатора Т, бесконечно мало по сравнению с активным сопротивлением нагрузки /?а, а время включения и выключения тнрнстора бесконечно мало по сравнению с продолжительностью его открытого состояния 9. Тогда, отсчитывая угол включения тиристора а от момента перехода питающего напря-



ження через нуль, для мгновенного напряжения на нагрузке можно записать:

«и = £jm sin (соо/+ а) - At/., при а-ая, (Ы5)

где (Оо-круговая частота питающей сети; t - текущее время, отсчитанное от момента включения тиристора; Д/т - падение напряжения на открытом тиристоре.

Из (1.15) видно, что, изменяя момент подачи управляющего сигнала Цу относительно начала положительной фазы напряжения на тиристоре, т. е. фазу подачи импульса управления, можно нз-менять приложенное к нагрузке напряженне.

Эти соображения с учетом достаточности управления не постоянным сигналом, а импульсом необходимой мощности и длительности и лежат в основе названия - нмпульсно-фазовое управление тиристорами.

Пренебрегая падением напряжения на открытом тиристоре как малым по сравнению с напряженнем на нагрузке, записываем выражение для среднего напряжения на нагрузке:

= ffmSinoo аЫ) = (I + cosa). (1.16)

Из (1.16) следует, что для регулирования среднего значения напряжения от О до максимального значения необходимо, чтобы угол а изменялся от О до л. Таким образом, отсюда можно сформулировать следующее требование к средствам управления: генерация управляющих импульсов для такой схемы должна осуществляться в диапазоне длительностью 180°, начальной точкой отсчета которого является переход анодного напряжения через нуль to. Очевидно, что для получения точки отсчета на каждом периоде питающей сети необходимы устройства синхронизации системы управления с питающей преобразователь сетью. Так как современные преобразователи работают в той нли иной системе управления, то изменение угла включения для получения .заданного выпрямленного напряжения нли тока осуществляется обычно в функции некоторого напряжения управления.

Еслн теперь учесть еще и ранее рассмотренные требования оптимального согласования параметров цепей управления тиристорами и устройствами их запуска и считать, что они реализуются в выходных каскадах, то можно представить себе общую структурную схему системы импульсно-фазового управления (СИФУ) для простейшего преобразователя, как на рис. 1.8, а.

Однако однотактные преобразователи используются исключительно редко. Экономически более выгодно многотактное преобразование энергии. В этом случае (рнс. 1.8,6) в системе должно быть организовано т-каналов СИФУ.

В рассмотренных СИФУ фаза управляющего импульса отсчитывается от определенной точки кривой питающего напряжения.





0 1 2 3 4 [ 5 ] 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100