Розанов Ю.К. Основы силовой электроники (1992) (1096750), страница 58
Текст из файла (страница 58)
Замыкание в кольце синхронизации хронизированно ) т к становлению нескольких статических ФАПЧ ЗГ приводит к у в такой системе частоты, близкой к средней частоте включено о нонап авленной синых генераторов ЗГ. В структурах стемой, как в случае прямой, так и в случае Ф синхронизации, вся система ЗГ работает по частоте головного генератора. а) а) Рис. 6ЛО. Структура системы синхросвлзей: а — линейка; б — коль — цо; е — лиыйка с обколами; е — кольцо е обходами Множество возможных структур синхронизации возникает из-за' противоречивости требований детерминированной надежности и консгруят'ивной простоты, которые ' могут быть сформулированы следующим образом: а) минимальное число информационных связей межд ннверторными модулями; между б) конструктивная тождественность всех модулей; в) максимальная симметричность системы информационных связей и зависимых режимов работы модулей; г) минимальная сложность аппаратурной реализации. На ис.
6.10 р . . представлено несколько характерных структур системы синхросвязей для синфазной синхронизации. В этих структурах нет конструктивно централизованных устройств, и, следовательно,, они удовлетворяют основному требованию надежности. Ключи в цепях сигналов предполагаются встроенными в каждый модуль. В определенном смысле централизованным устройством можно считать сбооную синхрошину, но ее надежность может быть легко о печена конструктивными мерами.
Наиболее полно сформулированным выше требованиям отвечают варианты: простое кольцо для ФАПЧ синхронизации (рис. 6.10, 6) и кольцо с, обходами (рис. 6.10, г) или простая линейка (рис. 6.10, а) и лицейка с обходами (рис. 6.10,в) для прямой синхронизации. Поэтому рассмотрим эти структуры более .подробно. б В кольце ФАПЧ частота близка к среднему значени со ственных генераторов, поэтому любое изменение собствен- чению ной частоты одного ЗГ сказывается на всей системе. При малом числе генераторов ЗГ в кольце изменение частоты может'быть значительным.
Для определения неисправного ЗГ можно использовать комбинацию датчика частоты и датчика 288 ! знака неисправности генератора. Например, если частота меньше номинальной и фаза данного ЗГ отстает от фазы поступающего на него синхросигнала, то у данного генератора занижена собственная частота. Однако этот метод требует сравнительно большого статизма по фазе для ФАПЧ синхронизации. Кольцо прямой синхронизации (рис. 6.10, 6) работает на частоте генератора с наибольшей собственной частотой. Этот генератор играет роль ведущего, генерация подстраиваемых генераторов ЗГ инициируется его синхросигналами. При понижении собственной частоты ведущего ЗГ его функции переходят к другому ЗГ, не нарушая нормальной работы кольца. При повышении собственной частоты ЗГ все кольцо начинает работать на этой повышенной частоте.
При этом несинфазное отставание последующих генераторов становится незначительным и его надежное распознавание в условиях помех технически затруднительно. Наиболее просто вести борьбу с измечением' частоты одного ЗГ в структуре линейки (рис.
6.10,в). В ней всегда имеется ведущий генератор, который однозначно определяет частоту всех последующих. При отклонении частоты от нормы подделает отключению именно этот ведущий генератор. Уход частоты ведомого ЗГ не сказывается на работе системы, так как он остается в режиме однофазной синхронизации.
Трехфазная система электроснабжения может быть собрана из трех однофазных инверторных модулей, сфазиро ванных между собой соответствующим образом. Выходное напряжение каждого модуля является фазным и подается на несвязанные первичные обмртки трехфазного илн группу однофазных трансформаторов лй)бо выходы модулей объединяются не1юсредственно в трехфазную систему в виде трех или четырех шин. В.В. ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ ПОМЕХИ Принцип действия большинства полупроводниковых преобразователей основав на переключении существенно нелинейных элементов с характеристикой релейного типа. Переключение этих элементов вызывает скачкообразное изменение токов и напряжений в электрических цепях преобразователя.
В результате возникают электромагнитные помехи в широком спектре частот. Для преобразователей этн явления. особенно ярко выр)тжены, так как в них электрическая энеррия подвергается многократному преобразованию посредством юпочевых элементов, а режимы работы последних характеризуются значительными напряжениями ~например, в преобразователях с бестрансформаторным сетевым входом) и высокой скоростью переключения из одного состояния в другое. тио Передача электромагнитных помех происходит как по проводным связям преобразователя с другими объектами электросистемы, так и непосредственно через окружающее пространство.
В возникающей при этом проблеме можно выделить следующие основные аспекты: появление шумов в аппаратуре связи и радиовещании, сбой различного рода электронной аппаратуры и нарушение нормального функционирования аппаратуры управления и регулирования самого источника помех — преобразователя. В настоящее время жесткие регламентирующие нормы . существуют только на уровень радиопомех в контролируемом частотном диапазоне от 0,15 до 30 МГц. Что же касается вопросов электромагнитной совместимости источников помех с радиоэлектронной аппаратурой, то здесь не существует стандартизованных норм.
Поэтому окончательная отработка какого-либо преобразователя с целью обеспечения его электромагнитной совместимости с аппаратурой проводится экспериментально при комплексных испытаниях. Следует отметить, что широкое внедрение в современную технику интегральных микросхем и других чувствительных электронных элементов обусловливает возросшую актуальность проблемы борьбы с помехами на начальных этапах .--разработки преобразователя и аппаратуры.
Основной причиной образования импульсных помех является скачкообразное изменение проводимости ключевого элемента. На спектральный состав помех влияют максимальные значения напряжения и тока, коммутируемых в схеме, а также крутизна фронтов переключения, т. е. скорость изменения проводимости ключевого элемента. Скорость переключения, в свою очередь, зависит от частотных свойств ключевого элемента (с учетом дополнительных ЯС-цепей, формирующих траекторию переключения), «паразитных» индуктивностей и емкостей, монтажа и конструкции. Основным путем проникновения помех в радиоэлектронной аппаратуре гРЭА) являются подводимые к ней провода. Электромагнитные помехи могут попадать в эти провода непосредственно от источника помех либо через распределенные емкости, разделяющие проводники источника и приемника помех.
В распространении помех играет роль и распределенная емкость проводников относительно заземленного корпуса. Связь источника и приемника помех может также осуществляться через обшие сопротивления, например через внутреннее. сопротивление общего источника питания, Внешнее электромагнитное поле любого преобразователя,' входящего в систему электроснабжения РЭА, также наводит помехи в ее цепях. Для борьбы с электромагнитными помехами на практике используются разнесение и ориентация монтажных соединений, 290 Р экранирование и заземление, фильтрация и другие методы подавления помех. Для уменьшения влияния электромагнитных помех как на собственные функциональные узлы управления преобразователей, так и на питаемую аппаратуру при разработке преоб- Р азователей необходимо соблюдать следующие правила выполнения монтажа: разделять силовые цепи и цепи управления; их пересечение проводить под прямым углом; силовые соединения осуществлять проводниками минимальной (с учетом конструктивных возможностей) длины; разделять цепи переменного и постоянного токов; трехфазные цепи переменного тока, так же как и двухполюсные цепи постоянного тока, проводить единым жгутом (при этом происходит уменьшение электромагнитных полей, так как суммарный ток обшего жгута равен нулю).
Кроме 'указанных основных правил монтажа применяют различные специфические приемы с учетоМ функциональных задач отдельных узлов. В частности, провода, передающие сигналы от датчиков в усилители регуляторов, измерительные устройства и другие высокочувствительные узлы выполняют в виде свитых (скрученных) пар проводов. При этом благодаря транспонированию проводов обеспечивается компенсация токов, наведенных в них источниками помех. П оводную связь и функциональные узлы питаемой РЭА можно защитить от внешнего электромагнитного поля Р экранами — электростатическими, магнитостатическими и электромагнитными. Электростатический экран обычно выполняется из медной или алюминиевой фольги и окружает источник помех.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
