promel (967628), страница 99
Текст из файла (страница 99)
На интервале уз — уз напряже; ния на элементах схемы остаютря без изменений и определяются напряжениями источника питания.и конденсатора. В момент времени уа поступает управляющий импульс, отпираю; щий тиристор Т„, В схеме протекает коммутационный процесс пег ренар яда конденсатора в контурВ Са — (.„— Т,(Д).
Под действием ВСТРЕЧНОГО тОКа ес тОК СИЛОВОГО тиристора спадает до нуля (интер'; вал !з — га на Рнс. 7.16, д, з1с), а на интеРвале уа — уь к тиРистоРУ прикладывается обратное напра; жение (рис. 7.16, д, з), равное падению напряжения на диоде Д от протекающего через него на этом интервале тока (о — (и. В момент времени га (о = г', и ток диода Д равен нулю.
Однако при к„!) л! л ук 1 Гп О г! а рг и, е! й и! 0 ла л! а цд и! 111!а тг ! 1 1 Рис. 7.1б. Схема ИППН с параллель ной коммутацией и кониутируюгдин дросселеы в цепи обратного диода (л)! временные диаграммы, характеризую" щие процессы в преобразователе (б — д) 428 этом напряжение ив <.Е и диод Д, остается закрытым. С момента времени уз ток 1„переходит в цепь Š— С,— Тн — ń— л,.
Индуктивность ге в этой цепи много меньше индуктивности в цепи нагрузки, поэтому она не оказывает влияния на процесс перезаряда конденсатора на этом интервале. В связи с этим на интервале 1,— 1а 1о= 1(О), а напРяжение на конденсаторе увеличивается по линейному закону до напряжения Е (рис. 7.16, г, д). На интервале 1а — 1е конденсатор ока. зывается подключенным параллельно тиристору Т„что обусловливает поЯвление линейного Участка в кРивых и„(1) и иге (1) на Рис. рис. 7.16, в, з.
Когда напряжение на конденсаторе достигает величины Е (момент времени 1,), диод Д, отпирается и ток нагрузки из цепи конденсатоРа переходит в цепь этого диода (рис. 7.16, д, к). Открывшийся диод Д, фиксирует напряжение на конденсаторе С„на уровне Е, сохраняя это напряжение неизменным (рис. 7.16, а, г). Тиристор Т„переходит н непроводящее состояние. Напряжение на нем, равное разности напряжений питания и конденсатора, близко к пулю (рис. 7.16, и). После момента времени уе напряжения на элементах схемы остаются бгз изменений.
Их уровни определяются напряжением питания Е' и напряжением на конденсаторе, также равным Е, с полярностью, указанной па рис. 7.16, а в скобках. С приходом очередного импульса на отпирание силового тиристора в момент времени 1, процессы в схеме повтор яются. Рассмотренному циклу перезаряда конденсатора соответствует фазовый портрет на рис. 7.17.
Точка 1 определяет состояние конденсатора КУ по окончании предыдущего цикла перезаряда илн после заряда конденсатора при пуске. Участок 1 — 2 — 3 (точки на рис. 7.17 соответствуют моментам времени на диаграммах рис. 7.16, 6 †) описывает процесс подготовительного перезаряда конденсатора в цепи с диодом Д и тиристором Т,. Участок 3 — 4 — 6 — 6 характеризует коммутационный процесс, сопровождающийся запиранием силового а ткристора.
Участок 6 — 6 отвечает этапу перезаряда конденсатора неизменным током 1(0). Возвращению схемы в исходное состояние соответст- ~гг вует участок 6 — 1. В схеме отсутствует 6 эффект последовательного накопления энергии, так как по окончании комму- Х а тационного пропесса энергия, накоплен- 4 е~О ная в дросселе Ь„, отдается при отпиРании диода Д, не в цепь конденсатора, а в нагрузку. Из временных диаграмм рис.
7.16, г — л следует, что все элементы схемы преобразователя, за исключением диода г Д„выбирают на напряжение источника питания Е. диод Д, необходимо процесса переаарнда конденса- выбирать на обратное напряжение, рав-, ра а коннутанноннон узде ное 2Е. Максимальное обратное напряже- схемы рнс. к ~з, о 129 ние пРикладываетса к этомУ диоду в момент вРсмени тв (Рис. 7,)8;: и равно сумме напряжений источника питания и коммутирующе дросселя. й хй. иппн с последовательной коддйтутдципи $ нй Пример построения схемь) ИПП)! с последовательной коммуйь цпей показан на рис. 7.!8, и.
Его коммутационный узел выполи"-' по схеме рис. 7.7, а. Ком4, ~~а "« тир ующий конденсатор распаножен в диагонали мо», и -(» «(-(( )+Й»"(»(=~»» (ы,.',(у " ! ( Рех коммутирующих тир — танин силового тиристо«йь' (4'! )»( ! з ) ') ~ поочередно отпирают по йД) — коммутирую(цих накрестез(ю жащих тиристора Т„, и Т, и Т з, При полярн~ » (у напряжения на конденсаф ре, указанной на рпс. 7.!8йы без скобок, для запиранй)й тиристора Т, отпирают тирй)й ,угр) стары Т„и Т„„а пРи поляуд 5Е -5Е -Е ности, указанной в ско4) ках, — тиристоры Т„, и Т)йт!' Такая последовательное))й » отпирания тиристоров поняв!)и лает исключить «холостьй)й (подготовительные) переаФ ряды коммутирующего кнв! денсатора и использовать е4Э его такта перезаряда д«)ь' рнс. 7.)в, Пример построении схемы коммутации силового тирпиц иппн с последовательной коммутацией тора.
как прв отпирании нйг (а); фазовый портрет процесса перезарнда ристоров 7 и 7 таки п))йр конденсатора в коммутационном узде (б) отпирании тиристоров (из-з' Т„ в схеме образуется к(Н~(,) тур коммутапии, в который входят источник питания о, коЮ мутирующий дроссель ).в и коммутирующий конденсатоР о!)й В обоих случаях напряжение конденсатора прикладывается нусом к аноду тиристора Т, и плюсом — к его катоду (через пр дящий диод Д,).
Пуск схемы производится отпиранием одной пары коммутир щих тиристоров (например, Т„и Тв,) при запертом тиристоре В контуре с открытыми тиристорамн через дроссель Ь„осущест ется начальный заряд конденсатора от источника питания по колебательному закону (участок Π— 1 на фазовой плоско рис. 7.!8, б). Без учета потерь энергии в цепи заряда конденса зарядится до напряжения — 2Е с полярностью, указанной на рис. 7.18, а без скобок.
Затем последовательность импульсов, поступающих от системы управления, подчиняется режиму работы преобразователя при регулировании выходного напряжения (см. рис. 7.20, а). Спустя время 1„после отпирания тиристора Т, отпираются тиристоры Т„„Т„„создающие аналогичный контур перезаряда конденсатора (ток 1с контура показан пунктиром) с тем отличием, что перед их отпиранием ток дросселя равен 7(0), а конденсатор заряжен до напряжения 2Е с полярностью, встречной напряжению питания. При отпирании тиристоров Т„„Т„, конденсатор С„подключается через диод Д, к тиристору Т, обратной для него полярностью.
Ток тиристора Т, достаточно быстро спадает до нуля и к нему прикладывается запирающее напряжение. Ток нагрузки замыкается через обратный диод Д,. Запертый тиристор Т, отделяет коммутационный узел от цепи нагрузки. Ток дросселя Е„переходит из цепи сило. ного тнристора в цепь конденсатора. Это обусловливает тот факт, что начальный ток конденсатора при перезаряде равен току 7(0), протекающему через коммутирующий дроссель. На фазовой плоскости рис. 7.18, б начальные условия схемы при перезаряде характеризуются точкой 2.
Перезаряд конденсатора осуществляется при наличии в контуре источника питания Е и поэтому описывается на фазовой плоскости дугой окружности с центром в точке (+Е; О). В точке 3 ток 1, =- 0 в конденсатор заряжен с полярностью, указанной в скобках. К тирнсторам Т„, и Т„, прикладывается обратное напряжение ((7о — Е)!2, и они запираются. Очередной процесс коммутации при отпирании тиристоров Тки Т„, (участок 3 — 4 — Б), а такнге последующие процессы протекают подобно рассмотренному. Как видно из рис. 7.18, б, напряжение на конденсаторе при каждом такте его перезаряда повышается и без учета потерь энергии фазовая траектория имеет вид раскручивающейся спирали.
Указанное отражает наличие в преобразователе эффекта последовательного накопления энергии в конденсаторе, который проявляется здесь намного сильнее, чем в предыдущих схемах. Это связано, во-первых, с поступлением энергии в конденсатор в процессе его перезаряда от источника питания и, во-вторых, с передачей в конденсатор энергии, накопленной в дросселе перед коммутацией.
Установившемуся циклу, который характеризуется равенством энергии, получаемой в теряемой в коммутационном узле, соответствуют довольно значительные наппяжения на конденсаторе, при которых (7(0) = (5 —;10)Е ! кли более, Ввиду создаваемых перенапряжений на элементах возяикает опасность выхода их из строя, вследствие чего рассматриваемая схема без дополнительных мер по отводу избыточной энергии от коммутационного узла не может быть применена на практике. Задачу решают введением в схему цепи сброса (показана пунктиром), составленной из дополнительной обмотки ы~, дросселя Ь„и диода Д,.
(исло витков юв обмотки сброса больше числа витков основной обмотки: и = ыЪ(шо. сс ние на обмотке сброса в и раз превышает напряжение иь, основной обмотки. К диоду Д, прикладывается напряжение в обратном направлении: пиы+Е. Спустя время (с — (з полярности на. пряжений на обмотках изменяются (рис. 7.19, в), что характеризует отдачу сггд лу д Принцип действия цепи сброса иллюстрируется временными диа.
граммами рис. 7.19, а — г. Напряжение по(с) и ток сс(йс момента вре. мени С, отпиРаниЯ коммУтиРУющих тиРистоРов (напРимеР, 7щ и Тнв) изменяются, как показано на рис. 7. !9, а, б. Характер их изменения опи. ит сывается уравнениями (7.9), (7.10) (если Е/и бы в схеме отсутствовала цепь сброса, «) — — — сс(д) то после момента времени с напряхсе- Е нию ио и току со соответствовали бы з д гг пунктирные кривые). Напряжение иь на обмотке дросселя (рис.
7.19, в), опре! !! деляемое разностью ио(с) — Е, имеет вид двуполярной кривой. ! Полярности напряжений на обмотл) 7О ! ч гз гм ках двухобмоточного дросселя на интервале с,— 1, показаны на рис. 7.18,а в скобках. Диод Д, закрыт, в связи с чем цепь сброса на этом интервале не оказывает влияния на процессы пере- Л заряда конденсатора в КУ. Напряже- д Рнс. 7. )9. Временные днаграммы, хараггтеркзующне электромагнитные процессы в каммутацнонном узле схемы рнс. 7. )8, а (а — г); фазовый портрет процесса перезарнда конденсатора прн наличии це.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
