Главная Промышленная автоматика.
П210Б ГТ701.А ГТ804В ГТ804,4 ГТ804Б КТ805,4 КТ805Б 2K4865• 24866* 12 12 15 15 15 100 100 - 100 015 50 190 100 140 180 135 40 55 190 100 14" 180 135 120 - - 0.4 0.35 45 50 15 15 15 30 30 И 10 20 20 20 20 20 * Данные заимствованы из журнала «Eleclronics World. 1967, № 2. Время переключения тока 70 а не ботее 4 иксш. Выбор модулятора. Выбор модулятора, преобразующего непрерывный сигнал управления Uy в серию импульсов, определяющих импульсный режим работы переключающих элементов преобразователя,-одна из основных задач при П1)оектировании системы. Целесообразно рассмотреть два основных режима работы переключающих триодов (тиристоров): 1) с переменной частотой следования выходных импульсов преобразователей и постоянной длительностью импульса либо паузы (частотная модуляция) и 2) с постоянной частотой импульсов и переменной их длительностью (широтная модуляция). Для построения схем модуляторов используются мультивибраторы, блокинг-геиера-торы и триггеры. /. Модулятор длительности импульсов переменной частоты В системе с переменной частотой коймутации [27] управление силовыми триодами в выходной цепн должно выполняться таким образом, чтобы по мере уменьшения частоты коммутации среднее значение тока в нагрузке уменьшалось. Тогда импульсы, получае Рис. 2.11. Принципиальная схема му.чьтивибратора. В схеме магнитно-полупроводникового модулятора время управляющего импульса <„.,., получаемого с выхода ТрА, является величиной постоянной. Это объясняется тем, что в момент изменения знака питающего напряжения U начинается перемагничивание сердечника трансформатора ТрА. Индукция в нем изменяется по линейному закону от значения ± Bs до =F В,. Время перемагничнвания сердечника при неизменных параметрах схемы остается величиной постоянной: 2B,w,aS ил где BWiaS - потокосцепление с обмоткой трансформатора; и А - напряжение на первичной обмотке трансформатора. Выбор переключающих элементов производится по номинальному току нагрузки и напряжению t/„ э. В табл. 2.1 приведены данные транзисторов, используемых в качестве \силитетеи мощности. Таблица 2.1 мые с выхода трансформатора ТрА (рис. 2.11), должны запирать силовой триод, включенный в цепь питания последовательно с нагрузкой. Это достигается благодаря тому, что на базы переключающих триодов подается постоянный отрицательный потенциал через сопротивления Гб (см. рнс. 2.18). T-t.y = l-f<«. (2.11) где <„.j. - длите,аьность импульса управления. Модулятор (см. рис. 2.11) состоит из предварительного усилителя постоянного тока (триоды Т, Ts) и му.чьтивпбратора с управляющим триодом Тт и разделительными диодами Д,, Д" в цепях перезаряда емкостей С и С". Схема мультивибратора собрана на составных триодах Т, Т", что значительно расширяет диапазон регулирования частоты прн устойчивой работе мультивибратора. Для улучшения формы и5тульсов напряжения на коллекторах составных триодов в цепн заряда емкостей введены диоды ДдИ Д". После включения питания (Uy=0) ток в базе управляющего триода с помощью регулируемого сопротивления /?? устанавливается такой величины, чтобы триод Т, находился в режиме, близком к области насын1ения, а коллекторный ток его был равен /ьтмакс. в этом режиме частота колебаний мультивибратора максимальна, а скважность Yii=0. При появлении управляющего напряжения Uy триод т4 отпирается, ток в коллекторе триода Ts, являющийся током в базе управляющего триода, уменьшается, что приводит к увеличению сопротивления триода Тт в цепи разряжающегося конденсатора мультивибратора. Частота колебаний мультивибратора при этом уменьшается, а у„ и, следовательно, среднее значение выходного напряжения увеличиваются. Важной характеристикой мультивибратора является зависимость yii=f{Uy), которая одновременно характеризует и зависимость коэффициента уснления системы в разомкнутом состоянии. Для получения этой зависимости воспользуемся эквивалентной схемой цепи разряда управляемого мультивибратора (см. рис. 2.11). Уравнение изменения напряжения иа конденсаторе, соответствующее схеме разряда, имеет вид f с =Ьп+(/к7-1-/к.ов)Ярмавс-[Ь«+Сп4Ч.я-1-ов)«р.ма«с] В тс, /,л - коллекторный ток триода Т?; § 2.5. Импульсные системы с веитнльныын преобразователями 173 /«.ое-обратный ток коллекторного перехода триода Те; Uco - начальное напряжение заряженного конденсатора; Гс=Сйр шве - максимальная постоянная времени цепн разряда конденсатора; р.макс - 1з~ 13 • Вре*1Я изменения напряжения Vc от значения Vcn до нуля, представляющее собой половину периода колебаний мультивибратора, r=rclnfl + :] =7с1п(1+г). -клнлв)*;!;; Учитывая, что в активной области /,„=/ , ьп С1И in - ltjuiKC-kUy, получим Vu+ U«T«c+i.o,-kUy)R;;-Усл™Г.:?0.2ГГГрiitLM, (при 7-=- (2.12) найдеГ"™" ""Р""- « формулу (2.U). цр„ у«= Если выбрать параметры так, чтобы 1-JllI" 1 , JWf/„,)y?p.„aBe 1 Tr 77-j =0, макс /и,у (2.13) -"и1&ГвГси:;ст?"оГакогл*я? "" " « -» Для управления переключающими триодами Ti, Тг и Тз (см. рис. 2.8) иа и\ базы (точки /-2, 34, 5-6) от выходного трансформатора ТрА модулятора передаются запирающие импульсы переменной частоты, но постоянной продолжительности На выходе преобразователя форпшруется последовательность импульсов с переменной частотой и постоянной паузой. Прн этом скважность импульсов преобразователя Коэффициент передачи предварительного каскада /Ямакс-ш При Uy=0 коллекторный ток /„змавс должен быть близок к ;v. соответствующему области насыщения. При этом \„=1). К Т, Гг ц Ь току, соответствующему Г О о; азач и,б Рнс. 2.12. Зависимость -кважности Y от "з-1РЯЖЁННЯ управления. £?Bc Рис. 2.13. Принципиальная схема импульсного управ.чения с кольцевым распределителем. Минимальный ток 1,«,т должен соответствовать у„=1. Прн этом Uy=Uu/f>, где р - коэффициент усиления разомкнутой системы. Зная р, найдем (/итмакс-АямшОР где Vn = Vni+V+Un2. /имакс-/hv™b определяется по каталожным данным транзнс- ™для схемы с отрицательной обратной связью по скорости коэффициент усиления системы р определяется на основании уравнений: E=(UBi+llra+Vn)y-lcR; (2 14) ( Vnx+ Un:,) Yb = Р ( Ui-UT.r). (2.15) где и, и Ur.i - задающее напряжение и напряжение, снимаемое с тахогенератора. Из формул (2.14) и (2.15) найдем уравнение статической характеристики, представляющей зависимость э. д. с. двигателя £ от тока нагрузки /ср=/с; £= l+VcP Статизм характеристики на низшем пределе диапазона регу-тнрования скорости (l-p.)(l+YcP) Op. Коэффициент усиления системы Op.(l-s,) YcP = x(l-Po) Д-Гя получения заданной скорости Пм> на нижнем пределе диапазона регулирования необходимо задающее напряжение о H-YcP и,= - 1-.SX 2. Модулятор длительности импульсов постоянной частоты Модулятор длительности импульсов постоянной частоты в импульсном преобразователе с законом управлення, соответствующим рис. 2.9, должен иметь структуру, изображенную на рис. 2.13. Система управления переключающими триодами содержит узел суммирования С, предварительный усилитель У, модулятор дли-тепьности М и кольцевой распределитель КР. распределяющий управляющие импульсы, сформированные модулятором М, по \правляюшим электродам переключающих элементов преобразователя. В качестве модулятора может быть использована одна из конструкций мультивибратора либо блокинг-генератора, схемы которых приводятся в работе [27]. Кольцевой распределитель вюжет быть построен по принципу обычной пересчетной схемы на полупроводниковых приборах. Расчеты статических характеристик и параметров системы производятся аналогично преды-Д\ тему. При расчете переходных процессов импульсных электроприводов двигатель представляется звеном второго порядка. Вентильный преобразователь с импульсным управлением представляет собой запаздывающее звено с временем запаздывания Тз=7"/2. Для \ прощения расчетов часто представляют модулятор длительности совместно с вентильным преобразователем как инерционное звено с постоянной времени, равной Tj. 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 0.0017 |