книги / Неуправляемые и управляемые преобразователи

рывном* регулировании,условно

обозначаемого

в дальнейшем тг &2 *

Ld

= о о

- зависимость

(2.2). На

рис.2 Л

приведены графики

этих

двух характеристик. Характеристика прерывистого регулирования

(гп2

2,6^=0

) указывает

на то,что

UHCL^

уменьшается от

UHd

до нуля

при

изменении

Л

от 0 до 160°, и дополнительных поясне­

ний не требует. Характеристика непрерывного регулирования

( ^ ^ 2 ,

Ld

-

о о

) имеет

ту

особенность,

что напряжение

U„d y

стано­

вится

равным

нулю уже

при

0L = 90°. Кривая напряжения и

для

об = 90°

показана

на

рис.2.3, 6 . Нужно иметь в виду, что при

этом должен

протекать

непрерывный

ток

нагрузки

г

. Практи­

чески это возможно за счет энер­

гии магнитного

поля

те­

чение

переходного процесса

при

быстром увеличении Л от зна­

чения Л < § до л

= -у- » а также

при включении постороннего

ис­

точника

постоянной

э.д.с.

на

выходе

выпрямителя. Вентиль

проводит ток

половину

положи­

тельной

и половину

отрицатель­

ной полуволн. Поэтому

среднее,

значение UHdy

равно нулю,хотя

мгновенное

значение

и

"У

не

равно нулю в течение всего пе­

риода (кроме

моментов

прохож­

дения через нуль )• При даль­

нейшем увеличении*угла

зажигания

об

в пределах

вентиль

остается открытый

при отрицательном напряжении и 2

( за

счет магнитной

энергии

L d

) дольше,

чем

при

положительном

(как

показано на

рис.2.3, г

). Поэтому среднее значение выпрямленного

напряжения

становится

отрицательным. В нагрузке

при этом должен

протекать непрерывный

ток i Hy (как

и

при

Длительное

протекание тока i му

=

в прежнем направлении (ток через вен­

тиль может протекать только

в одном

направлен») при отрицатель-

ноы UHd (значит ток должен

протекать

навстречу

UHd ) возможно

-

73 -

Пульсации

выпрямленного напряжения

При

сравнении

кривых выпрямленных

напряжений неуправ­

ляемого

(см.рис Л . 4) и

управляемого (см.рис.2.2)

выпрямите­

лей нетрудно заметить9 что напряжение

на выходе

управля­

емого выпрямителя

пульсирует

значительно

сильнее.

Это осо­

вой гармоники определяется амплитудами

и ^ sm1y косину­

соидального и синусоидального членов ряда

Фурье:

найти отновение А (оL ) коэффициентов

пульсаций управляемого

Âfff

и неуправляемее

выпрямителей

[ i ]

л /7/

(2.3)

А {Л )

однотактного ( т п =3)

На

рис.2.6 приведены графики

для

в схеме Л а р и н о в а ^ = 6 ) и на 13 % в охеме Миткевича

(т „ = з).

Коэффициент ыощноотн управляемого выпрямителя,

х

объясняется тем* что при задержке

зажигания вентиля на

у г о д ^

кривая тока вторичной обмотки

выпрямительного трансформатора

сдвигается по фазе на эту же ве­

личину

où

по

отношению к

кривой

вторичного напряжения. Для

поясне­

ния этого процесса на рис.2.7 при­

ведены временные диаграммы двух-

полупериодного выпрямителя для

L é

Л °°

=

= C O nsi

Импульс

тока

i

сдвинут на угол

об

по

отношении

к напряжении и гГ

Перлая

гармоника

тока i 2 i^ j , по­

казанная

пунктиром, совпадает по

фвзе

с

импульсом

тока £2/ , а

значит, тоже сдвинута по отноше­

нии

к

u 2f на угол „С . Кроме это­

COS JL

го, в выпрямителях средней и боль­

шой

мощности

нужно учитывать еще

и процесс коммутации тока в фазах

Рис.2.6

(гл.1,

§

1,10),

обуславливающий

фазный

сдвиг

на

величину

согласно (I.I22). С учетом коммутации

суммарный фазовый сдвиг

>

(2Л)

X = )C O S

= ^ C O s(cL + -J^ )

(2.5)

а плавное и з менение

вых о д н о г о н а п р я ж е н и я

от

м а к с и м а л ь н о г о д о

нуля.

О д нако для о с у щ е с т в л е н и я с п особа

т р е б у ю т с я

у с т р о й с т в а п л а в н о

из­

м е н я ю щ и е

фазу н а п р я ж е н и я

и с

в

т р е б у е м ы х

п р е д е л а х

- ф а э о с д в и -

гающие у с т р о йства .

Импульсный

способ

При

этом с п особе

у п р а в л е н и я

( р и с . 2 . 9 , б )

на

о е тку

тиратрона

п о дается

запи р а ю щ е е напряжение

Uco

т а кой

величины,

ч т о б ы тира

-

тро н о с т авался з а к рытым в

н а и х у д ш и х

у с л о в и я х

(

при

м а к с и м а л ь н о

воз м о ж н о м а н о д н о м напряжении) .

В м о м е н т

з а ж и г а н и я

ти р а т р о н а на

сетку от

с п е ц и а л ь н о й

с х емы (гене р а т о р а

и м п ульоов)

пос т у п а е т пря­

м о у г о л ь н ы й по л о ж и т е л ь н ы й

импульс

и у ,

н а з ы в а е м ы й

упра в л я ю щ и м .

А м п л и т у д а и м п у л ь с а должна быть д о статочна для

н а д е ж н о г о зажига ­

ния

т и ратрона в н а и х у д ш и х

у с л о в и я х

(при

м и н и м а л ь н о м напряжении

на аноде). Т а к о й импульс по д а е т с я к а ж д ы й период. При импуль с н о м

способе

о б е с п е ч и в а е т с я в ы сокая

с т а б и л ь н о с т ь угла

з а ж и г а н и я

e t

(очень м а л ы й разброо

4 аС,

п р и б л и ж а ю щ и й с я

в н у л ю

при к р у т о м

фронте

импульоа) .

Д л я ф о р м и р о в а н и я

у п р а в л я ю щ и х

и м пульсов

ш и р о к о е

распро ­

с т ранение по л у ч и л и

п и к - т р а н с ф о р м а т о р ы

и

п и к - дроссели .

И з м е нение

угла oL

д о с т и г а е т с я

и з м е н е н и е м

м о мента

подачи

у п р а в л я ю щ е г о

импуль­

са

во времени . Д л я

это г о

на

п и к - т р а н с ф о р м а т о р

п о д а е т с я

напряжение

с ф а з о в р а 1'

.еля, сдв и н у т о е

по

фаз е

на

н у ж н ы й

у г о л

по о т н о ш е н и ю

к

и г

. Тс

.JM

образом,

этот с п о с о б

у п р а в л е н и я

ф а к т и ч е с к и

я в л я е т с я

ф а з о н м п ульсным: в не м используются

ф а з о о д в и г а ю щ н е

у о т р о й о т в а

-

дл|

и з м е н е н и я угл а «с ,

и г е н е р а т о р ы

имп у л ь с о в -

дл я

о б е с п е ч е н и я

высо­

изм е н е н и е

оС

в

ш и р о к и х пределах:

0 ^ OL < T L .

В п р а к т и ч е с к и х

с х е м а х ф а э о и м п у л ь с н ы й с п особ

п о л у ч и л

ш и р о к о е

рас­

п р остранение .

На р и с . 2 . 1 0 , а приведена схема

у п р а в л е н и я

вентилем

в о д н о п о л у п е р и о д н о н в ы п р я м и т е л е

по

ф а з о н н п у л ь с н о м у

споообу .

В

н е й иепол ь з о в а н

п и к - т р а н с ф о р м а т о р

(ПТ) в соч е т а н и и

с фаз о в р а щ а т е ­

л е м (ФВ).

При

п о мощи ф а з о в р а щ а т е л я

изме н я е т с я фа з а

н а п р я ж е н и я и 2

в ы п р я м и т е л ь н о г о

т р а н с ф о р м а т о р а .

Пооле ф а з о в р а щ а т е л я

переменное

напр я ж е н и е

а ^

п о д а е т с я на п и к - т р а н о ф о р м а т о р . П и к - т р а н с ф о р м а т о р

ф о р м и р у е т

и м п у л ь с ы напр я ж е н и я

и .пт в м о м е н т

п р о х о ж д е н и я

а

а

8

Рис.2.10

Статическйй

фазовращатель

Д л я

измен е н и я

фазь: сеточного напряжения относительно

а н одного

м о г у т быть

использованы

лкСио фазсрогуляторы, напри ­

Однако из-за ср а в н и т е л ь н о й

простоты

конструкции

и легкости

а в т оматического у п р а в л е н и я

углом «Z

наибольшее

распростра ­

чами которой

являются

две

половины

и VI* вторичной

обмот­

ки т р а н с форматора Тр

%резистор R

и

конденсатор

С . В одну

диагональ м о с т а

/,2 подается напряжение

и 2 всей вторичной об­

мотки. С

другой

диаго н а л и

5,k

снимается выходное

напряжение

USà/x « которое

м о жет подаваться или в

цепь сетка - катод тира­

трона! или

на

пик - трансформатор .

В зависимости от

величин R и

С напряж е н и е

сдвинуто по

фазе

на

некоторый у г о л отно­

сительно

U2

(а

значит, и

относительно

напряжения

Uf

на