Студопедия

КАТЕГОРИИ:


Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748)

Двух операционный импульсный регулятор с широтной модуляцией




Одно операционный импульсный регулятор с частотной модуляцией. Схема с включением катушки коммутирующего контура последовательно с тиристором

Одно операционный импульсный регулятор с частотной модуляцией. Схема с включением коммутирующего контура параллельно тиристору

 
 

В такой схеме длительность импульса постоянна, а частота следования зависит от частоты управляющих импульсов тиристора. Особенностью схемы является применение коммутирующего контура LкCк, с помощью которого происходит автоматическое запирание тиристора встречным напряжением по окончании импульса. Схема одно операционного импульсного регулятора с частотной модуляцией представлена на рис 10.3.

Рис. 10.3. Схема одно операционного импульсного регулятора с частотной модуляцией с включением коммутирующего контура параллельно тиристору

 
 

Когда тиристор VS закрыт, конденсатор Ск заряжается до напряжения Ud от контактной сети через Lф, Lк, Lн и тяговый двигатель М в полярности «+» на левой обкладке, «-» - на правой. Как только тиристор VS открывается, в коммутирующем контуре LкCк появляется ток i к, протекающий по цепи Lк, VS, Cк. Этот ток через половину периода колебаний перезаряжает конденсатор Ск в противоположной полярности «-»на левой обкладке, «+» - на правой. Когда ток i к прекратится, встречное напряжение с правой обкладки конденсатора Ск, равное по величине Ud, будет приложено к катоду тиристора VS, что приведёт к его закрыванию. Таким образом, в схеме одно операционного импульсного регулятора требуется только одна операция – открывание тиристора VS импульсом от схемы управления. Закрывание тиристора происходит автоматически из-за процессов в коммутирующем контуре. Временная диаграмма работы схемы одно операционного импульсного регулятора представлена на рис. 10.4.

Рис. 10.4. Временная диаграмма работы одно операционного импульсного регулятора с включением коммутирующего контура параллельно тиристору

Длительность импульса t и в такой схеме определяется по формуле:

, (10.3)

то есть складывается из времени перезаряда конденсатора Ск в коммутирующем контуре и времени его заряда t комм током двигателя при закрытом тиристоре VS. Длительность паузы t п определяется схемой управления.

Недостатками схемы одно операционного импульсного регулятора с включением коммутирующего контура параллельно тиристору являются:

- увеличение тока через тиристор VS, так как через него протекают два тока – ток нагрузки от тягового двигателя и ток коммутирующего контура;

- бросок напряжения от величины Ud до величины 2Ud в точке «а» в момент коммутации (закрывания тиристора VS).

Чтобы устранить бросок напряжения, можно включить катушку Lк последовательно в цепь тиристора.

Схема одно операционного импульсного регулятора с включением катушки коммутирующего контура Lк последовательно с тиристором представлена на рис. 10.5.

 
 

Рис. 10.5. Схема одно операционного импульсного регулятора с включением катушки коммутирующего контура Lк последовательно с тиристором

Электромагнитные процессы в такой схеме аналогичны процессам в предыдущей схеме: когда тиристор VS закрыт, конденсатор Ск заряжается до напряжения Ud от контактной сети через Lф, Lн и тяговый двигатель М в полярности «+» на левой обкладке, «-» - на правой. Как только тиристор VS открывается, в коммутирующем контуре LкCк по цепи Lк, VS, Cк протекает ток i к, который перезаряжает конденсатор Ск. Таким образом, в катушке коммутирующего контура Lк и тиристоре VS протекает сумма токов тягового двигателя и коммутирующего контура, что является недостатком схемы, так как катушка коммутирующего контура должна быть рассчитана на гораздо больший ток, чем в предыдущей схеме.

Временная диаграмма работы одно операционного импульсного регулятора с включением катушки коммутирующего контура Lк последовательно с тиристором представлена на рис. 10.6.

Из-за того, что катушка Lк исключена из цепи перезаряда конденсатора Ск, напряжение в точке «а» нарастает и уменьшается от 0 до 2Ud без резкого броска в момент коммутации (закрывания тиристора VS). Поэтому такая схема импульсного регулятора при работе создаёт меньше помех.

 
 

Рис. 10.6. Временная диаграмма работы одно операционного импульсного регулятора с включением катушки коммутирующего контура Lк последовательно с тиристором

Среднее значение напряжения на тяговом двигателе в схемах одно операционных регуляторов определяется по формуле (10.1).

Поскольку нормальная работа таких схем невозможна без перезаряда конденсатора Ск, в них схемой управления обязательно должна быть сформирована пауза для приведения схемы в исходное состояние. Поэтому диапазон изменения среднего значения напряжения на тяговом двигателе в таких схемах ограничен, и не может составлять полного значения от 0 до Ud. Это является общим недостатком простых одно операционных схем импульсных регуляторов.

Чтобы можно было изменять длительность импульса в схеме импульсного регулятора, следует задержать время подачи встречного напряжения для закрывания тиристора. В схеме появляются две операции: первая – открывание основного тиристора VSо; вторая – открывание дополнительного тиристора VSд в коммутирующем контуре. При этом разница в моментах времени открывания основного и дополнительного тиристоров будет изменять длительность импульса, то есть будет осуществляться широтная модуляция.

Схема двух операционного импульсного регулятора с широтной модуляцией представлена на рис. 10.7.

 
 

Рис. 10.7. Схема двух операционного импульсного регулятора с широтной модуляцией

Коммутирующий контур содержит элементы Lк, Cк, VDд и VSд. Конденсатор Ск при закрытом основном тиристоре VSо предварительно заряжается до напряжения Ud от контактной сети через Lф, VSд, Lн и тяговый двигатель М в полярности «+» на верхней обкладке, «-» - на нижней. Как только тиристор VSо открывается, в коммутирующем контуре LкCк появляется ток i к, протекающий по цепи VSо, Lк, VDд, Cк. Этот ток через половину периода колебаний перезаряжает конденсатор Ск в противоположной полярности «-»на верхней обкладке, «+» - на нижней. Ток в коммутирующем контуре прекращается, а тиристор VSо остаётся открытым до тех пор, пока система управления не откроет дополнительный тиристор VSд. При открывании VSд на тиристор VSо будет подано встречное напряжение с нижней обкладки конденсатора Ск, и тиристор VSо закроется. Тиристор VSд будет оставаться открытым до тех пор, пока конденсатор Ск не перезарядится до напряжения Ud в полярности «+» на верхней обкладке, «-» - на нижней. Тогда ток в цепи прекратится, и тиристор VSд закроется. Схема придёт в исходное состояние.

Временная диаграмма работы схемы двух операционного импульсного регулятора с широтной модуляцией представлена на рис. 10.8.

Длительность импульса в схеме можно определить по формуле:

, (10.4)

где t зад – время задержки подачи схемой управления импульса открывания дополнительного тиристора после окончания перезаряда конденсатора Ск током коммутирующего контура i к.

За счёт времени задержки можно сделать длительность импульса сколь угодно большой.

 
 

Рис. 10.8. Временная диаграмма работы схемы двух операционного импульсного регулятора с широтной модуляцией

Недостатком схемы можно считать невозможность уменьшения длительности импульса меньше чем .

10.5. Трёх операционный импульсный регулятор с широтной модуляцией

В трёх операционном импульсном регуляторе заряд конденсатора коммутирующего контура Ск происходит независимо от работы основного тиристора VSо, поэтому заряд Ск можно производить даже во время паузы. Это даёт возможность сделать импульс малой длительности и изменять напряжение на тяговом двигателе практически от 0 до Ud. Схема трёх операционного импульсного регулятора представлена на рис. 10.9. Схема содержит три тиристора: основной VSо, первый дополнительный VSд1 и второй дополнительный VSд2. При работе схемы последовательно выполняются три операции:

1. Открывание тиристора VSо – подача напряжения на тяговый двигатель;

2. Открывание тиристора VSд1 – заряд конденсатора Ск;

3. Открывание тиристораVSд2 – подача встречного напряжения от Ск на VSо и его закрывание.

 
 

Схема управления может изменять порядок следования первой и второй операций.

Рис. 10.9. Схема трёх операционного импульсного регулятора

 
 

Временная диаграмма работы трёх операционного импульсного регулятора представлена на рис. 10.10.

Рис. 10.10. Временная диаграмма работы трёх операционного импульсного регулятора

В схеме трёх операционного импульсного регулятора через каждый тиристор протекает только ток коммутируемой им цепи. В момент подачи встречного напряжения на тиристор VSо не возникает скачок напряжения, так как коммутирующий контур включён параллельно тяговому двигателю. Поэтому трёх операционная схема позволяет получить наиболее качественное регулирование напряжения на тяговом двигателе.




Поделиться с друзьями:


Дата добавления: 2014-01-07; Просмотров: 697; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы!


Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет



studopedia.su - Студопедия (2013 - 2024) год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! Последнее добавление




Генерация страницы за: 0.009 сек.