Главная Промышленная автоматика.

86 Глава 1. Системы, работающие в режиме пуска, торможения и реверса

На рнс- 1.24. б показана линейная диаграмма пилообразного напряжения для управления одним из вентилей. Напряжения V, U2, L/з вторичных обмоток трансформаторов Тр,, Тра н Тр, сдвинуты относительно друг друга на угол 120°.

§ Odjomte yiipaBieMiie оешнльнымн пр*л)6разовате1вми



--11

LJSiJa, д,

--1 --1-


; .1m.™ f"-"P°"P"-"°" Рис. 1.24 Схема источника «везда-двойная звезда с нулем». пилообразного напряжения

(о) и линейные диаграммы (6).

Для управления рассматриваемыми вентилями пилообразное напряжение получается путем суммирования напряжений U2 и -Us. при зтом вследствие наличия диода Д, напряжение

- 2 вчодит в сумму в течение только той части периода, когда Г.<0. Вентиль До позволяет производить суммирование напряжения - Us лишь в том случае, если t/зХ).

Если пренебречь падениями иапряження в обмотках Трг и Трз и считать, что амплитуды всех фазовых напряжений одинаковы, то кривая результирующего напряжения будет иметь заметные искривления в точках А ч В. Подбором числа витков обмоток трансформатора н величины сопротивлений fit и Rz м<1жно значительно сгладить эту кривую и получить в рабочем диапазоне vpar.«2I0° зависимость 6л„л = Г(у), близкую к прямолинейной.

Аналогично можно получить кривые пилообразного напряжения для управления вентилями, включенными в другие фазы сети. При этом трансформатор источника пилообразных напряжений должен иметь одну общую группу первичных обмоток и 18 вторичных обмоток, позволяющих пшучить 6 выходных пилообразных напряжений.

Принципиальная схема управления показана иа рис. 1.25, о. На вход полупроводникового триода ПТ,, который выполняет функцию фазосдвигающего устройства, поступает разность управляющего напряжения псхгтояииого тока Uy пилообразного напряжения t/пчл. Кроме того, на базу HTi через сопротивление Re поступает напряжение смещения, которое подбирается так. чтобы при Uy=0 отпирание вентиля происходило при угле регулирования ct=90°.

В момент, когда разность Uy-U„,n становится меньше нуля, транзистор ПТ] открывается. Это приводит к резкому уменьшению коллекторного тока триода ПТг. назначение которого состоит в усилении сигналов, получаемых от ПТ1. При этом потенциал коллектора ПТг быстро уменьшается и становится близким к потенциалу отрицательного полюса источника тока (-24 в). Это уменьшение потенциала в виде отрицательного импульса напряжения передается на базу триода ПТз. Триод ПТз и спарепный с ним триод nTs открываются, и через первичную обмотку w, трансформатора Тр начинает протекать ток. Во вторичных обмотках трансформатора Тр появляется э. д. с.

Э. д. с. обмотки Жг создает выходной импульс, который используется для управления вентилем. Э. д. с. обмотки Ws служит для увеличения длительности выходного импульса. Образующийся н этой обмотке импульс подводится к базе триода ПТз и удерживает его открытым в течение некоторого времени после прекра-Цения действия отрицательного импульса, поступающего от усилителя ПТг. Линейные диаграммы напряжений в различных точках схемы управления показаны на рис. 1.25, б.

Диод Д (см. рис. 1.25, о) служит для защиты входа триода ПТ,. При поступлении иа вход положительного потенциала диод



Z.TTn величину напряжения, запирающего

триод. Днод Jh служит для срезания положительных импульсов,


Рис. 125. Ирииципиальиая схема вертикального управления (я) и линейные диаграммы (б),

возникающих при отпирании триода ПТг. Диоды Дз и Д. образуют схему ИЛИ, которая служит для получения дублируюиГнх управляющих импульсов со сдвигом 60 эл. град. Дублирующие

импульсы необходимы в случае применения трехфазной мостовой схемы для обеспечения пуска и правильной коммутации в области прерывистых токов.

Через диод Дз на вход ПТз поступает импульс от усилите.тя тон же фазы, а через диод Д» - от усилителя другой фазы, ие



Рис. 1.26. Принципиальная схе-ма управления преобраэовате- лем с помощью магинтиого ре-

гулнтора.

показанного иа рисунке. Диод Д5 и сопротивление защищают обмотку Wi от перенапряжений при запирании триодов ПТз и ПТ4. Диод Де пропускает на выход схемы импульсы только одной полярности. Конденсатор Сг несколько снижает чувствительность к коротким сигналам блокииг-генератора, состоящего из триодов ПТз-ПТ4. Си устанавливается, для того чтобы предотвратить срабатывание блокииг-генератора от ложных импульсов (помех) . Рассмотренную систему практически можно считать безынерционной.

Системы с полуволновым магнитным усилителем. В этих системах фазосдвигающее устройство и генератор импульсов часто объединяются в общий блок фазового управления. На рис. 1.26, а



показана прниципнальная схема блока упраолепня, примененного ЭНИМС для привода подачи бесцентрово-шлифовальных стан-коп. .Магнитный усилитель МУ собирается на сердечнике, имеющем прямоугольную петлю 1нстерезиса (рис. 1.26.6). МУ имеет рабочую обмотку Р, включенную последовательно с выходным трансформатором ТрВ и полупроводниковым триодом ПТ на напряжение Ис кон.те11Сатора С.

Обмотка управления У включается иа напряжение управления, равное разности задающего напряжения и иапряження жесткой обратной связи im скорости. Остальные обмотки управлення используются для токоограничения - Т. смещения - СЛ1 начального значения угла регулирования н корректирующей обратной связи -К, необходимой для улучшения качества переходных процессов.

Работа схемы н течение рабочего и управляюи1е1о полупериодов различна. В течение управляющего полупернода обмотка питающего трансформатора ТрП запирает трнод ПТ. Вследствие этого выходной трансформатор отключается от источника питания. Намагничивающий ток трансформатора замыкается через выходное сопрот1шленне и быстро затухает. Ток рабочей обмотки МУ в этот полупериод равен нулю

Под действием результирующей н, с, создаваемой обмотками упривления, сердечник МУ намагничивается в отрицательном направлении, так что к концу управляющего полупериода магнитный поток примет значение -Фу, зависящее от напряжения управления Uy. В рабочий полунериод меняется полярность э. д. с. обмоток трансформатора ТрП. Вследствие этого отпирается транзистор ПТ, и через рабочую обмотку Р начинает протекать ток. стремящийся иеремагнитить сердечник МУ от -Фу до --Ф,. где Ф« - поток насыщения сердечника.

Когда поток достигнет величины Ф» и индуктивность МУ будет близкой к нулю, произойдет скачкообразное изменение распределения напряжения в цепи рабочей обмотки. Напряжение на первичной обмотке трансформатора ТрВ станет близким к напряжению Uc и резко возрастет ток этой обмотки. Во вторичной обмотке ТрВ возникнет импульс э. д. с. £2. Под действием импульса Ег появится соответствующий импульс тока в управляющем электроде главного вентиля, и вентиль отопрется.

Конденсатор С служит для сглаживания иапряження, питающего цепь рабочей обмотки. Полагая t/cconst и считая, что при ненасыщенном сердечнике па.ченне нанрнження в триоде ПТ и трансформаторе ТрВ равно нулю, определим время т с начала рабочего полупернода. в течение которого происходит перемагии-чиваиие сердечника Л\У до иасыЕцеиия. Примем с некоторым приближением для управляющего полупернода ,

ф = фy+(Ь,=k[шUc-l»••,).

Следовательно,

WfUc-WyUy

и угол зажигания, отсчитываемый от начала рабочего полупе- риода.

X WyUy

Г WpUc-WyUj

Продолжительность управляющего импульса на выходе схемы

WfUc-2WyUy v„ra,»n-х-з=я - ,т--рад.

IDtUc-WyUy

Пз полученных выражений видно, что с увешчепием абсолютного значения U, увеличивается угол зажигания вентиля и в то же время уыенпшается длительность управляющего импульса. Линейные диаграммы, иллюстрирующие работу схемы, показаны иа рис. I.2C, в. В действительности петля гистерезиса для сердечника МУ всегда отличается от прямоугольной, что искажает работу МУ и уменьшает крутизну переднего фронта управляю-ULero импульса.

Для обеспечения нсобхадимой крутизны фронта выходного импульса предложено магнитно-полупроводниковое фазосдвнгаю-щее устройство, основанное на том же принципе использовашш латуволиового МУ.

Для коммутации управляющего напряжения Uy и напряжения питания Un применены дополнительные полупроводниковые триоды ПТ, н ПТг (рис. 1.27).

Пусть в начальный момент (t = 0) сердечник имеет индукцию Вг, транзисторы ПТ, и ПТз закрыты, а транзистор ПТг открыт. При этом напряжение иа сопротивлении нагрузки близко к U„. В тот же момент f = 0 напряжение на вторич,юй обмотке Wn вспомогательного трансформатора, получающего питание от сети, меняет знак и транзистор ПТг закрывается, а ПТ, открывается.

\Ф=ФуФ,=Агиу fj • 0,57",

где Т - период напряжения питания, сек; ц)у - число витков управляющей обмотки;

k - коэффициент пропорциональности Для части рабочего пол\периода, в течение которого происходит перемагничивание.





0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 [14] 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55

0.0035