Файл: Бродовский В.Н. Приводы с частотно-токовым управлением.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 17.07.2024
Просмотров: 111
Скачиваний: 1
и Дз. т. е. обеспечивается при |
разомкнутых |
|
ключах |
||||||
Ki, |
Кз. |
|
|
|
|
|
|
i |
|
|
Соответственно при |
м в х < 0 нарастание |
тока |
обеспе |
|||||
чивается через диоды Д% Дь при |
разомкнутых |
|
ключах |
||||||
Кг, |
Ki. Напомним, что в ПТ без люфта ток i |
при |
работе |
||||||
с |
сигналами |
— " у . м а к с < " в х < « у . м а кс |
изменяет знак |
||||||
(рис. |
2-5,а) |
и потому |
требуется |
'попарное |
включение |
||||
(выключение) |
ключей Ki, Кз и Kz, |
Ki. |
|
|
|
|
|||
|
На |
практике выбирают ив х .л = |
«у.макс> |
что |
позволяет |
||||
уменьшить число переключений ключей Ki—Ki |
усилите |
ля напряжения в 2 раза по сравнению с числом пере ключений этих же ключей при работе в ПТ без люфта. Снижение числа переключений ключей в ПТ с люфтом улучшает энергетические показатели ПТ и всего привода в целом. С другой стороны, работа усилителя напряже ния в ПТ становится за счет люфта высоконадежной, так как коммутация ключей какой-либо пары происхо дит при разомкнутых ключах другой пары и тем самым исключается состояние, при котором смежные по нагруз ке ключи могут быть открытыми одновременно. Отме тим, что в ПТ без люфта в момент переключения пар ключей смежные по нагрузке ключи могут быть откры тыми одновременно. Поэтому на практике приходится применять специальные меры, предупреждающие воз
никновение |
больших токов по цепям этих ключей. |
2-5. |
ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ТОКА С Л Ю Ф Т О М |
И С П Р О Г Р А М М Н Ы М УПРАВЛЕНИЕМ
Преобразователь тока с люфтом и с программным управлением может быть построен на основе различных
принципов формирования сигналов |
управления |
и\—и\ |
схемой формирования рис. 2-2 ![Л. |
37, 38]. Общим |
для |
всех ПТ с программным управлением является использо
вание таких |
состояний |
ключей Ki—Ki, |
когда |
наряду |
|
с состояниями, характеризуемыми |
двумя |
замкнутыми |
|||
одновременно |
ключами |
(например, |
Ki, Кз |
или |
Кг, Ki), |
могут быть использованы состояния только с одним зам кнутым ключом (любым из ключей Ki—Ki). Как и рас смотренный выше ПТ с люфтом, ПТ с люфтом и с про граммным управлением начинает формировать ток на грузки только при превышении входным сигналом ивх некоторого значения ивх.л, характеризующего люфт пре-
96
образователя. Для определенности будем считать, что
^ВХ.Л —'IAy.MQ.KC-
Рассмотрим работу ПТ с люфтом и с программным управлением в случае формирования им положительноного тока I (рис. 2-3) для двух режимов работы нагруз ки: для' режима потребления энергии нагрузкой, когда
напряжение |
U{>0 |
и |
направлено |
навстречу |
току I |
|||||||||
(рис. |
2-11), и для |
режима |
возврата |
энергии |
нагрузкой, |
|||||||||
когда |
напряжение |
Mi<0 и направлено по |
току I |
|||||||||||
(рис. 2-12). Рассмотрим |
рис. 2-11 и примем для |
момента |
||||||||||||
времени 4 = 0: «i=const>0; |
цБ х = сопз1 > « В х . л ; |
f = iM im. т. е. |
||||||||||||
г/вх—'«о.с = Иу.макс; |
включены ключи |
Кг И |
Ki (Kl |
и Кз — |
||||||||||
разомкнуты). С момента времени to начинается |
нараста |
|||||||||||||
ние тока i, |
'которое при названных |
условиях |
(режим по |
|||||||||||
требления |
энергии) |
возможно |
при |
замкнутых |
ключах |
|||||||||
К.% Ki |
под действием |
напряжения |
Un. |
|
|
|
||||||||
В |
момент |
времени |
ti, когда |
г*Б х—«о.о = — «у . макс» не |
||||||||||
обходимо обеспечить |
спад |
тока |
I. |
Схема |
формирования |
|||||||||
выключит только |
один |
ключ на пары Кг, Ki |
(например, |
|||||||||||
ключ Кг)- На рис. 2-11 |
показано, какие ключи |
включе |
||||||||||||
ны на участках |
нарастания и спада |
тока |
/'. При одном |
|||||||||||
|
11 |
' |
} |
h |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
/ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
4 |
|
/ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Кг, |
|
к, |
h |
|
Kz |
Кг |
К, |
|
Kz,Ki, |
T-MUH |
||
|
|
К, |
|
|
|
|
|
К, |
|
|
ii,>0;u,<-^. |
|
||
|
At, |
Ah |
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
L |
t |
|
||||
|
£„ tj |
|
t 2 |
t3 |
1 * t s |
|
t s |
|
|
|
||||
|
Pnc. 2-11. График изменения тока нагрузки |
|
||||||||||||
|
ПТ с люфтом и программным |
управлением. |
|
|
замкнутом ключе Ki ток i будет спадать в контуре, со стоящем из цепи нагрузки, диода Д\ и ключа Ki. Спад тока будет происходить под действием напряжения Иь направленного навстречу току /.
|
В момент времени h, когда разность ивх—"о.с |
|
вновь |
||||
достигнет значения Иу.макс, |
'будет |
включен |
члюч |
Кг и |
|||
ток |
i начнет нарастать. В |
момент |
времени |
|
разность |
||
" в х — « о . с |
станет равной — Иу . макс и будет выключен |
ключ |
|||||
Ki |
(Кг |
останется включенным). |
Тогда ток |
i |
спадает |
в контуре, состоящем из ключа Кг, диода Дз и цепи на грузки. Далее опять включается ключ Ki и ток нараста-
7—318 Q7
|
1 |
|
ет и т. д. Нарастание тока происходит |
по одному |
кон |
туру из ключа Кг, цепи нагрузки, ключа |
К/, и источника |
|
напряжения Un, а спад тока — по двум |
контурам, |
наз |
ванным выше. Спад тока то двум различным контурам обеспечивает равномерную загрузку силовых ключей ПТ,
поэтому такой |
режим работы силовых ключей является |
||||||||||
желательным на |
практике. |
|
|
|
|
|
|||||
|
Рассмотрим режим возврата энергии (рис. 2-12) и |
||||||||||
примем для момента |
времени to—0: и\ = const<0; ипх |
= |
|||||||||
= |
const>«„x^; |
1 = '.\шн; включен |
один ключ из пары |
Кг, |
|||||||
К, |
(.пусть ключ |
Кг). |
С момента времени to начинается |
||||||||
|
•i |
|
i |
,г0 |
|
2Л1 |
|
,1иа.м |
/ |
|
|
|
|
|
V |
|
h |
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
/ |
|
|
|
|
|
|
At, |
|
Att |
|
|
|
|
u,<0;|a,|<^- |
t |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
t0 |
tf |
t2 |
t3 |
ti, |
tj |
t6 |
|
|
|
|
|
Рис. |
2-12. |
График изменения тока нагрузки ПТ |
|
|||||||
|
с люфтом и программным управлением. |
|
|
||||||||
нарастание |
тока |
/, |
которое |
происходит |
тод |
действием |
|||||
только напряжения |
их. При этом |
ток i |
будет |
нарастать. |
|||||||
в контуре из ключа |
Кг, цепи |
нагрузки и диода Дз- |
|
||||||||
|
В момент времени ti при |
«пх—«о.с = |
—«у.маис должен |
||||||||
начаться спад |
тока |
i. |
При |
M I < 0 |
спад |
положительного |
|||||
тока i может |
быть |
обеспечен только |
три |
включении |
в контур протекания тока / напряжения источника лита |
||
ния Uп навстречу |
току i. Это достигает при |
выключении |
в момент времени |
ti ключа Кг- Ток i будет |
спадать по |
контуру из диода Ди цепи |
нагрузки, диода Дз и источни |
|||||
ка литания (энергия возвращается |
нагрузкой в источник |
|||||
литания). |
|
|
|
|
|
|
В момент времени t2, когда разность uu x —«о.с снова |
||||||
станет равной |
иу .М акс (i = |
imm), будет включен ключ К, |
||||
и ток i начнет |
нарастать по контуру из ключа |
Кь |
диода |
|||
Д1 и цепи нагрузки под действием |
напряжения |
tii. Далее |
||||
будет выключен ключ Ki |
(момент |
времени ts, |
*' = 1'макс).— |
|||
ток спадает лод действием |
напряжения Иа |
и затем |
будет |
|||
опять нарастать при включенном |
ключе |
Кг, |
как |
и на |
участке времени t%—/0=A*i. Для рассмотренного ре жима работы ПТ характерно, что нарастание тока i идет при одном замкнутом ключе Кг или Кь а спад — при
9?
Обоих |
разомкнутых ключах Кг, Kt |
(ключи К\, Кз |
при |
"вх.л = |
«у.макс в формировании тока |
L не участвуют, |
см. |
§2 - 4) .
Таким образом, для положительного значения тока I (положительного входного сигнала ивк^иах,л) в схеме формирования ПТ должны быть предусмотрены две программы управления ключами Кг, Кьт зависимости от направления (знака) напряжения ui (в зависимости от режима работы нагрузки). Одна программа управления для случая «i>'0 (программа П1) обеспечивает следую щую последовательность нахождения во включенном
состоянии ключей Кг, К',: включены Кг, |
К',; включен Кг; |
|||||||
включены Кг, К/,; включен Кь включены Кг, Кь |
включен |
|||||||
Кг |
и т. д. Эта программа |
требует следующей |
очередно |
|||||
сти |
|
сигналов управления, |
формируемых |
СФ: |
включить |
|||
Кг; |
выключить /С; включить К/,; выключить Кг; |
включить |
||||||
Кг; |
выключить Kt,; включить К/, и т. д. |
|
|
|
|
|||
|
Другая программа управления ключами Кг, |
К/, при |
||||||
щ<0 |
(программа П2) обеспечивает следующую |
после |
||||||
довательность |
нахождения |
во включенном |
(выключен |
|||||
ном) |
состоянии |
ключей Кг, К/,: включен |
Кг, |
выключены |
||||
Кг, |
КА; включен К/,; выключены Кг, Кь включен Кг и т. д. |
Для обеспечения этой программы управления ключами Кг, Kk СФ должна формировать следующую очередность сигналов управления: включить Кг', выключить Кг; вклю чить К/,; выключить /0,; включить Кг и т. д.
Рассмотрим, каким образом можно осуществить на чальный выбор той или иной программы и автоматиче ский переход от одной программы к другой при измене нии режима работы нагрузки (при изменении знака UL). Можно, например, осуществлять контроль за знаком на пряжения Ui и по результатам его настраивать работу СФ в соответствии с требуемой программой управления ключами. Можно поступить иначе. Например, вести из мерение разности иах—г^о.с с помощью дополнительной уставки напряжения ы'у.макс=, (-1,, 5н-2)иу .макс.
Работа ПТ с дополнительной уставкой и'у.макс в СФ происходит следующим образом. Допустим, что при Ui>0 и при И в х — « о . с = ' % . м а к с в момент времени U=0 включенным оказался только один ключ Кг (рис. 2-13).
Тогда ток i будет продолжать спадать |
и разность ыВх—• |
||
— " о . с достигнет значения ы'у.макс, |
а |
ток |
i — значения |
*'м1ш-0'мин- При г^вх—Ио.с=и'у.макс |
в момент |
времени ty |
|
СФ подает сигнал управления на |
включение ключа К/,. |
7* |
99 |