promel (967628), страница 96
Текст из файла (страница 96)
7.!О, а, б). С возрастанием коэффициента к коммутационные характеристики располагаются выше, что объясняется увеличением угла 6 за счет повышения напряжения (7(0) на конденсаторе и меньшим влиянием на пере- зарядный процесс тока 7(0). При одинаковых параметрах коммутационных узлов 7(0), 0(0), Ек, С„коэффициент е для схемы рис. 7.7, а будет больше, чем для схемы рис. 7.7, б, вследствие чего в первой схеме будут большие значени я угла 6.
и г я у е Х д) Рис. 7.10. Форма така конденсатора (а) и напряжения нз конденсаторе (б) в узлах последовательной коммутации; их коммутецвонные характеристики (и) (7Лф К = У, 1/(о) Для узлов последовательной коммутации (см. рис. 7.7, а, Е соответствии с выражением (7.9) 1,„= — ' )~а'+ Х', откуд с (7 (7 ВыбоР больших значений 1о дла Узлов пРинУдительной «оыз тации нецелесообразен из-за роста потерь мощности в коммутиру 4!В Этим обусловлена более высокая коммутационная способность схем ' рис. 7.7, ш Так, например, при 0(0) = Е для схемы рис. 7.7, в= =2, а для схемы рис.
7.7, бв= " =1,5,.' и(о)+ е и(о)+о,ве Е Е Коммутационные характеристики и приведенные соотношения ис пользуют для расчета элементов Ь„, С„коммутационных узлов тири„"' сторных преобразователей. Исходными данными для расчета служат напряжение источник -,' питания Е (или диапазон его изменения), а также ток 1(О), протеканф щий через силовой тиристор и нагрузку к моменту начала коммутаа'-' ции.
Расчет элементов Е„, С„начинают с определения или выбора на",~; чального напряжения на конденсаторе перед коммутацией (1(0);,". Выбор величины (1(0) производят с учетом обеспечения возможф меньших напряжений на остальных элементах схемы преобразова)й' тела, в частности на силовых и коммутирующих тиристорах, так каф напряжения на этих элементах зависят от (1(0). Для поддержания вв)чо бранного напряжения (1(0) используют дополнительные цепи заряд': конденсатора или цепи отвода от КУ избыточной энергии. Указанныз цепи рассматриваются в последующем при изучении конкретных схе' преобразователей.
4Ф По выбранной величине (1(0) рассчитывают коэффициент 'В в = " используемого коммутационного узла. и(о)+е„ Е Расчет элементов КУ производят на предельный (критическими режим работы, характеризующийся наименьшим значением угла й . Этому режиму обычно соответствуют наибольший ток 1(0) м„и на", меньшее напряжение источника питания Е м. Параметры крит' ческого режима учитывают коэффициентом т„ш который выбир.
ют, исходя из амплитуды тока 1ш„для этого режима. Для узлов параллельной коммутации (см. рпс. 7.6, а, б) согласий) соотношению (7.6) 1с = еЕ1Х„откуда после деления на 1(0) ф' учета выражения (7.8) получаем: 4М 1, 11(0) =.17--), (7. )Яу) зв, (7.18) (7.19) й„= 2,/юч, С„= 1/(юзг'а) В целях иллюстрации методики проведем расчет элемеапон узла коммута. аии по схеме рис. 7.б, а для импульсного преобразователя со следующими данными: Е = 200 В, /(0) = 50 А, 1 =- 20 мкс, !/(О) = 200 В. !/ (О! + Е„200 + 0 Определяем коэффициент е: а = Е 200 = !.
Принимаем а ! 1 !О! 1 = 1,25. При этом коэффициент нагрузки тир= / / (0) ! 25 = 0.8 от! Е 200 а характеристическое сопротивление ха Хк — 0,8 — 3,2 Ом. Мз / (0) 50 ~змзаутацнонной характеристики с параметром е = 1 (см. рис. 7.9, а) для !аз =0,8 нахоДим В = 1„29 РаД. Затеи по вРемени Га силового тиРистоРа н коэффициенту запаса Лаза = 1,25 определяем угловую частоту: 1,29 рад ыа = = 51 б ° Н1з— ! 25,20. !О-а ' с бел изины Ла, Ск коммутационного узла составят: шем тиристоре, конденсаторе, активных сопротивлениях коммутирую!цего дросселя и соединительных проводах. В связи с указанным отношение /с //(0) для критического режима принимают равным 1,1 — 3.
При этом следует отметить, что с ростом отношения /с //(0) уменьшается время перезаряда конденсатора в КУ. В преобразователях с невысокой частотой следования выходных импульсов (для ИППН ! = БΠ—: !00 Гц) длительность интервала коммутации занимает незначительную часть периода следования выходных импульсов. Поэтому в таких преобразователях целесообразно принимать /с //(О) = = 1,1 —: 1,3.
При повышенной частоте следования выходных импульсов (для ИППН /) 100 Гц) становится актуальной задача сокрашения времени перезаряда конденсатора в КУ. В этом случае можно принять /о //(0) = 2 —: 3. По выбранному для критического режима значению / ю//(О) с учетом формулы (7.!3) или (7.16) рассчитывают коэффициент у„„, а затем и характеристическое сопротивление Е, контура коммутации; (7.16) 1!О!„,„ Далее по значению бакр и коммутационной кривой В(~, е) соответствующего коммутационного узла находят угол В„р критического режима, а по известному времени /, используемых силовых тиристоров с учетом необходимого запаса — угловую частоту: юз =— (7.17) Лаан/а где ла,п 1,2 —; 1,6 — коэффициент запаса. По значениям Е, и юз определяют параметры /.з, С„коммутационного узла: 4!9 3,2 62 г! 51,б 10а 1 Сз= =б,о мкФ.
3,2 51,5 !Оа й 73. иппи с пАРАллельнОЙ кбммутАцией и коммутиРующимй КОНТУРОМ, ПОЛКЛЮЧАЕМЫМ ИА ЭТАПЕ КОММУТАЦИИ ПАРАЛЛЕЛЬНО СИЛОВОМУ ТИРИСТОРУ Данный и последующие параграфы настоящей главы посвященьй рассмотрению конкретных вариантов схем ИППН. Схемы отличаются ся структурой коммутационного узла, используемого для запираниф силового тиристора. При рассмотрении принципа действия большсЕв внимание уделяется определению начального напряжения на кон» денсаторе (7(0) и напряжений на тиристорах, являющихся важнеД шими критериями при выборе схемы для практического применения$ Схема ИППН с параллельной коммутацией и коммутирующими(я контуром, подключаемым на этапе коммутации параллельно сидо(ь вому тирнстору (т.
е. КУ по типу рис. 7.6, а), приведена на рис. 7. П, а4 Кроме силового и коммутирующего тиристоров схема содержит «цеф резарядный» тиристор Т„, осуществляющий подготовительный дл1й очередной коммутации перезаряд коммутирующего конденсатора~; Дроссель сглаживающего фильтра на схеме не показан. Полагаем+- что он учитывается суммарной достаточно большой индуктивностькт,. цепи нагрузки Х„. Необходимая последовательность подачи управляющих импульсоФ на тиристоры (рис. 7.11, б) обеспечивается системой управления преч образователя.
Начало формирования импульса выходного напряже4 ния обусловливается подачей управляющего импульса на силовой' тиристор. Процесс коммутации в схеме начинается с приходом им'.. пульса на отпирание коммутирующего тиристора. Поступление упг :.'$ равляющего импульса на отпирание перезарядного тиристора совпа-' дает во времени с управляющим импульсом силового тиристора. Пуск схемы связан с подачей управляющего импульса на отпира-' ние тиристора Тк при запертом тиристоре Т,.
При отпирании тири стора Т„происходит процесс заряда конденсатора по цепи Š— С„-,.',:.';-, Ек — ҄— Л„до напряжения, близкого к Е. В дальнейшем пропьете сы в схеме обусловливаются сигналами управления (рис. 7. П, б)7 Через несколько тактов наступает установившийся режим работ(()' схемы. % Рассмотрим процессы, протекающие в схеме в установивп|емЯ. режиме (особенности начального, пускового, режима опишем поф нее). К моменту времени (, (рис.
7.11, а) конденсатор С„заряжаетея до напряжения (7(0) с полярностью, указанной на рис. 7.11, а в скМ ках. К тиристору Т, прикладывается напряжение Е в прямом напрзву ленин (рис.?. П, е). Напряжение и„= О, ток нагрузки проводит ди, Д,. К параллельно включенным тиристорам Т„, Т„прикладывае,,: напряжение, равное (7(0) — Е; для тиристора Т вЂ” в прямом напра ленин, для тиристора ҄— в обратном (рис.
7, П, ж). '% В момент времени (, отпирается тиристор Т,. К нагрузке прикл дывается напряжение Е, диод Д, запирается. Через нагрузку пр текает ток от источника питания. В связи с отпиранием в тот же мент времени тиристора Т, открытые тиристоры Т„Т„создают ко 420 тур колебательного перезаряда конденсатора С„через дроссель 1». К концу перезаряда полярность напряжения на конденсаторе изменяется на обратную (указана на рис. 7.11, а без скобок), что необходимо для проведения коммутации силового тиристора. К тиристору Т прикладывается обратное напряжение, и он запирается.
Напряжение на конденсаторе к концу перезаряда близко к первоначальному значению. Для запирания тиристора Т, в момент времени (в подачей управляющего импульса отпирается тир истор Т„. В схеме наступает описанный в й 7.2 коммутационный процесс, обусловленный протеканием тока (с по цепи с тиристором Т, и диодом Д. На интервале 1, — 1, под действием тока (о (рис. 7.11, д) происходит уменьшение до нуля тока силового тиристора, иа интервале Г, — 1, к тиристору прикладывается запирающее напряжение (рис.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
