promel (967628), страница 95
Текст из файла (страница 95)
7.7, е), являющегося параметром схемы. В схеме рис, 7.7, а конденсатор Ся в процессе перезаряда подключается параллельно тиристору Т, через проводящие тиристор Т„и диод Д„в связи с чем обратное напряжение на силовом тиристоре здесь действует до момента перехода через нуль напряжения на конденсаторе ((7,, = =- 0). В схеме рис. 7.7, б в цепь подачи обратного напряжения на тиристор Т, входит конденсатор Сь заряженный до напряжения 0,5Е, вследствие чего обратное напряжение на силовом тиристоре будет присутствовать при изменении напряжения на конденсаторе С„ от (/(О) до 0,5 Е, т.
е. (7„= 0,5Е. В схемах рис. 7.7, а, б элементы КУ включены последовательно с силовым тиристором и нагрузкой, в связи с чем на этапе коммутационного процесса в этих схемах нагрузка оказывается отделенной от Источника питания и конденсатора закрытым силовым тиристором и не полу чает от них энергии. Напряжение на нагрузке в этих схемах становится равным нулю с момента отпирания коммутирующего тиРистора. В соигветствии с указанным схемы рис. 7.7, а, б относят к Узлам последовательной коммутации.
Коммутационные характераетики узлов принудительной коммутации В рассматриваемых КУ время 1„„предоставляемое силовому тиристору для восстановления запирающих свойств, не является величи413 ной постоянной. При неизменньех значениях Ен и С„время висит от напряжения питания и тока нагрузки ~'„. При работе ИПП '.. в условиях изменения Е и (н важно, чтобы связанные с ними измене ния 1а „не приводили к нарушению соотношения 1а,)-1„.
В прое а тинном случае тиристор не может быть заперт и будет оставатьс,'~' постоянно в открытом состоянии, что, естественно, нарупшт работу=;.' преобразователя. Ф Зависимость времени 1,, от указанных параметров определяехл комм утационн ую хар актер исти ку, используемуюеа для расчета коммутационного узла. При определении коммутационных характеристик узлов парад~к лельной коммутации (см. рис. 7.6, а, б) необходимо исходить из вре.'-",' меннбй зависимости тока коммутирующее)к' конденсатора ~с(1) (рис. 7.6, и), а узлов поп-.' ас ледовательной коммутации (рис. 7.7, а, б) -те напряжения на нем и (У) (рис.
7.7, в) Во всех рассматриваемых схемах перез4: ряд коммутирующего конденсатора на этап~О + а запирания силового тиристора осуществл . ;,гау ется в колебательном контуре, создаваемсзаа' элементами Е„, С„. В связи с этим указанд1 7 О ~ б н ы е з а в н с н м с и ц е л е с о о р а з н о и р е д с а в и т ( в ., ' Рис. 7.8. Общая схема аамещенна контУРа ком- в обобщенном виде использУЯ обобщеннУЯ)к мутации на этапе пряла.
схему замещения контура перезаряда коцм, женка к силовому тн- денсатора (рис. 7.8), действительную для Кф, р"'тору обратно"о "' на этапе запирания силового тиристора.;ф пряження В схему замещения входят основные эле(м менты контура коммутации Еа и С„с начал' ' ными значениями тока lс (О) и напряжения (У(0), коммутиру щий тиристор Тн, а также источник напряжения Е, цепи перез ряда коммутирующего конденсатора, напряжение которого для ка дой конкретной схемы определяют отдельно.
В контуре коммутации схемы рис. 7.6, а дополнительный источни напряжения отсутствует, т. е. Ен = О, В контур коммутации схем рис. 7.6,б входит напряжение источника питания Е, направленн встречно напряжению (У(0), в связи с чем здесь Е„= — Е.
КонтУ коммутации схемы рис. 7.7, а содержит источник питания Е, а конт коммутации схемы рис. 7.7, б — напряжение, равное 0,5Е, дейс вующее на конденсаторе С, фильтра цепи постоянного тока. Указ ные напряжения в этих схемах включены с полярностью, согласной полярностью напряжения (7(0), в связи с чем для схемы рис. 7.7, Е, = Е, а для схемы рис. 7,7, б Е„= 0,5Е.
С целью упрощения расчетов пренебрегаем активными сопроти лениями соединительных проводов, а также потерями в элемент контУРа коммУтации Ем С„и в тиРистоРе Т„пРи его отпиРании. Расчет тока 1о(т) по схеме замещения рис. 7.8 дает: (п(Г) = 1ус ~ я ) +(ь(О)а з1п~меу + агЩ ~ (7 I /17(0)+ЕаХа а . Г 7„<0) Хс и — 1/ ~~ ) ) а 17 (О) + Еа 414 1с (1) = 1сп~ з1п ~ьо1 = з(п ь~о1 и (о) + е„ хо (7.4) где 1с = " — амплитуда тока и(о)+ е„ х, коммутации. Введем обозначение конденсатора в контуре и (о)+ е„ Е (7.5) характеризующее относительное значение начального напряжения в контуре коммутации. С учетом этого обозначения записываем выра- жение (7.4) в виде 'с (1) = — ' Е з(п "о1 хс (7.6) Длительность действия обратного напряжения на силовом тиристоре 1„„или в угловых единицах О =м,1„„определяется в схеяах рис.
7.6, а, б интервалом, в течение которого (о ) 1, (ам. рис. 7.6, в), Поскольку длительность коммутационного интервала ошосительно мала, а индуктивность в цепи нагрузки обычно велика, ток („на коммутационном интервале не успевает заметно измениться, его принимают равным току нагрузки к моменту коммутации (1, на рис, 7.6, а) и обозначают 1(0). Например, для импульсных преобразователей с большой индуктивностью сглаживающего дросселя (О) — 1н = СвЯн. Время в угловых единицах, предоставляемое силовому тиристору для восстановления запирающих свойств, находят из соотношения (7.6) как разность ы,1, — ар1, (см.
рис. 7.6, и): 6=2агс(пх/ ( ' а) — ! ( ) (о) х, (7.7) Введем обозначение'. Х = — ' — коэффициент нагрузки коммутационного узла, пос(о) ~с Е ае чего выражение (7.7) приобретает вид где ы,= )1)1Մф— угловая частота контура коммутации; Л, = =. )'1„1ф— его характеристическое (волновое) сопротивление. Выражение (7.3) является обобщенным для рассматриваемых коммутационных узлов. В схемах рис. 7.6, а, б коммутирующий дроссель не входит в цепь протекания тока нагрузки и перед отпиранием коммутирующего тиристора 1с(0) = О.
С учетом сказанного выражение (7.3) для схем рис. 7.6, а,б принимает вид Соотношение (7.8) является обобщенным выражением коммута: ционных характеристик для схем рис. 7.6, а, б, причем для схем(уа рис. 7.6, а а =- —, а для схемы рис. 7.6, ба = ' . Комму и <о) и (о) — Я Е вЂ” та". ционные характеристики для этих схем представлены графически ийь рис. 7.9, а. Они показывают зависимость угла о от коэффициента на. грузки у при постоянных зна: я ченнях коэффициента з.
Харак.' теристики выходят из общеф точки со значением и =и при 1У у = 0 (1(0) = О) и имеют спа. дающий характер. Углу 6 =0 гс соответствует равенство 1(0) . 1 — 1ст или Х = ы /,5 /уу ~т/ Характер зависимости 0 ф '4 = Е(Х) поясняется диаграммой ! рис. 7.9, б. Повышение начальт ду 1/Я ного напряжения на конден'- саторе ьу(0) приводит к увели-' чению тока 1с (пунктирнйя а юг/с г,с д//,у а! Л кривая на рис. 7.9, б) и возрааУ танию угла й. При этом комм)9 рна. Т.й. коммутационные характерно- тационнаЯ способность КУ по- тики узлов параллельной коммутации вышается, поскольку схема спо(а1; ток конденсатоРа в уалах парад собна обеспечить запирание ти" лельной коммутации (б) ристора при болыпем токе нагрузкии.
Увеличен и е напр яжения (1(0) отражается на увеличении коэффициента е, в связи с чем комму.' тационные характеристики при больших значениях коэффициента,к р ас полагаются пр авее. ":й При одинаковых параметрах Е„, С„и одинаковых значениях (1(0), Е амплитУда тока 1сьт в схеме Рис. 7.6, а больше, чем в схемеи рис. 7.6, б, и ей соответствуют болыпие значения угла 0. Это позваляет заключить, что схема рис. 7.6, а при прочих равных условиях обладает более высокой коммутационной способностью. Указаннф отражается и в большем значении для нее коэффициента и. Если, ивпример, положить (1(0) = 2Е, то для первой схемы е = 2, а для вто.
рой н =- Е При (1(0) = Е коэффициент е для схемы рис. 7.6, б равйф нулю и она теряет способность к коммутации, в то время как в схеа)е Ркс. 7.6, а коммутационная способность сохраняется. Определим коммутационные характеристики КУ (см. Рис. 77/' а, б). В этих КУ коммУтиРУющий дРоссель Ек Расположен в цепи ПРОГ текания тока нагрузки, следовательно, в схеме замещения рис 74 1в (О) = 1(0). Начальное напряжение на конденсаторе, как и для ПРЯ,' дыдущих схем, принимаем Равным 11(0).
С учетом сказанного, а та" же введенных ранее обозначений выражение (7.3) для рассматриваФ. мых схем можно записать в виде Е .лв где (о„= — Р е'+у' — амплитуда тока конденсатора в контуре ~с коммутации; б = агс1д)()в — угол сдвига, обусловливаемый начальным током коммутирующего дросселя.
Кривая тока (о()) для схем рис. 7.7, а, б показана на рис. 7.10, а. Угол 6, представляемый силовому тиристору для восстановления запирающих свойств, находят из кривой ио(() на рис. 7.7, в. Напряже) вие ис()) определяют по известной формуле ио = — ~ )ос((: с,) ио()) = — Е у'ев+ у' соз (ме) + агс16 х 1+ Е„. (7.10) е / Вид кривой ио(() показан на рис. 7.10, б. Угол 6 оценивают по длительности изменения напряжения на конденсаторе от начального значения ()(0) до напряжения () (рис.
7.10, б). После подстановки в выражение (7.10) ио = — ()у йолучаем у'ез 3 6 = ьзе),, = агс16 + ~ (7.11) х 1"'+х' — ) + в ме )(, 6'), )У ~б~ аг й раз Уравнение (7.11) описывает коммутационные характеристики схем рис. 7.7, а, б, приведенные на рис. 7.10, а для различных значений коэффициента е. Кривые 6(Х) также имеют спадающий характер. Причиной уменьшения угла 6 с ростом тока нагрузки (коэффициента Х) здесь является более быстрый процесс перезар яда конденсатора из-за большего влияния на него тока 7(0) (рис.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
