Файл: Бирзниекс, Л. В. Импульсные преобразователи постоянного тока.pdf

Скачать файл
Заказать решение

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 21.10.2024

Просмотров: 154

Скачиваний: 1

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

3)

Рис. 4-9. Схема (а) и расчетные диаграммы токов и напряжений (б, в, г, д) импульсного преобра­

зователя с параллельным конден­ сатором Ср.

дого моторного вагона на тормозной резистор 7? = = 9,6 Ом.

Зависимости E= f(y)

иU0— f(y), полученные в результате этих расче­ тов, показаны на рис. 4-7

и4-8.

4-2, ПУЛЬСАЦИИ ТОКА

і

ДРОССЕЛЯ, НАПРЯЖЕНИЯ

 

НА КОНДЕНСАТОРЕ И ТОКА

 

НАГРУЗКИ

 

Пульсации тока входного дросселя LI, напряжения на накопительном кон­ денсаторе С0 и тока на­ грузки в схеме с па­ раллельным накопитель­ ным конденсатором (рис. 4-1,а) могут быть при­

ближенно

определены

по

расчетной

схеме на

рис.

4-9,а, составленной

на

основе допущений о том, что пульсациями падения напряжения на омических сопротивлениях источни­ ка питания и нагрузки можно пренебречь, т. е.

при iR = IR и i0Ro= hRo-

В интервале времени уТ, когда прерыватель П

находится

в проводящем

состоянии,

к дросселю L і

приложено

постоянное

входное напряжение (рис. 4-9,6), т. е. LidiLijdl=U,

и, следовательно, пульса­

ции тока этого

дросселя

могут быть

выражены

как

 

* 4 , = Т Г - £ . (4-19)

98

или в относительных единицах (по Отношению к Току нагрузки /о) как

(4-20)

^i'o 1

где Tli = Li/Rq\ Яэ=и/І0.

В интервале уТ к диоду Д приложено обратное на­ пряжение и конденсатор С0 разряжается током нагрузки іо. Если пренебречь пульсациями этого тока, то напря­ жение на конденсаторе в этом интервале можно опреде­

лить управлением CßduCo/dt = І0. Тогда

пульсации напря­

жения на конденсаторе равны:

 

Д(/со=у770/Со

(4-21)

или в относительных единицах (по отношению к входно­ му напряжению U)

AUсо^— уТ10/ ИС0=уТ/хсо,

(4-22)

где тсо=ЯоС0.

Пульсации тока нагрузки могут быть приближенно оценены на основе следующих допущений. В интервале уТ напряжение на конденсаторе С0 является линейной функцией времени. Если допустить, что в интервале (1 —у)Т, когда прерыватель находится в непроводящем состоянии (рис. 4-9,а), заряд конденсатора также про­ исходит при неизменном токе ісо=іы—/о « /ы —/о, то мгновенные значения напряжения исо в этом интервале возрастают по прямой (рис. 4-9,г). Следовательно, в про­ межутке времени Т/2 (рис. 4-9,г), когда Uco<U0, к ин­ дуктивности Lo приложено отрицательное напряжение Wjlo=Wco— Uo и ток і0 уменьшается. Согласно методу эквивалентного интеграла (§ 1-3) фактическое напряже­ ние uL0 в этом интервале может быть заменено эквива­ лентной величиной ДС/со/4 и тогда L0dioldt=AUCol4. По­ стоянная величина производной в этом уравнении может быть заменена отношением конечных приращений Д/0/(Т/2), и, следовательно, с учетом (4-21)

ДІо-= АUcoTßLo= уP / 0/8 L0C0,

(4-23)

или в относительных единицах

 

M m = ä ! J [ 0 = y r i8 L 0C0 = ^ r i 2 T l ,

(4-24)

где Тфо = 2т. Y L 0Ca.

 

7*

99'

Для схемы с последовательным накопительным кон­ денсатором (рис. 4-1,6), пренебрегая пульсациями напряжения конденсатора входного фильтра и принимая,

 

 

что

i0R o =

IoRo,

можно

 

 

составить

 

расчетную

 

 

схему (рис. 4-10,а).

 

 

В

интервале

времени

 

 

уТ, так же как в схеме

 

 

на рис. 4-9,а, к дроссе­

 

 

лю

Li

приложено

 

по­

 

 

стоянное

напряжение

 

 

U и ток в ней увеличи­

 

 

вается (рис. 4-10,6,

в).

 

 

Следовательно, пульса­

 

 

ции

тока

дросселя

Lb

 

 

так же как в предыду­

 

 

щем случае, определя­

 

 

ются

 

выражениями

 

 

(4-19) и (4-20). В ин­

 

 

тервале уТ к диоду

Д

 

 

приложено

 

обратное

 

 

напряжение

 

U+ uco,

 

 

иакопнтельный коиден-

 

 

сатор

разряжается

то­

 

 

ком

нагрузки

іс о =

іо, и

 

 

его напряжение умень­

 

 

шается (рис. 4-10,а).

 

 

При

допущении

о

 

 

том, что ток нагрузки

 

 

іо не

имеет

пульсаций

 

 

и равен своему средне­

 

 

му

значению

/0,

пуль­

 

 

сации

напряжения

на

 

 

накопительном конден­

 

 

саторе

определяются

 

 

так же, как в предыду­

 

 

щем случае, т.

е. по вы­

 

 

ражениям

(4-21)

и

 

 

(4-22).

 

 

 

 

 

.

,

 

Величину

пульса-

ций тока нагрузки мож-

пиягп^мм(. С™ма„

И расчет,ш®

но

приближенно

опре-

диаг.раммы токов

и напряжении

 

r

 

 

основе

 

г

(б, в, г) импульсного преобразователя

Делить на

сле-

с последовательным конденсатором Со.

дующих

 

допущений.

100

В интервале времени (1—у)Т, когда прерыватель П на­ ходится в непроводящем состоянии, ток заряда накопи­ тельной емкости Со представляет собой разность тока

накопительной индуктивности Li и тока

нагрузки

ісо=

= і и —А>. Если пренебречь пульсациями этих токов,

т. е.

принять, что конденсатор Со в интервале

(1—у)Т заря­

жается постоянным по величине

током І и —Iо

(рис. 4-10,s), то можно считать, что напряжение на кон­

денсаторе в этом интервале, так же

как

в

интервале

уТ, является линейной

функцией времени

(рис. 4-10,г).

Согласно

уравнению

по контуру

U—Со—Со—Во— U

(рис. 4-10,а) к индуктивности

цепи нагрузки

L0 прило­

жено напряжение

 

 

 

 

 

 

Ulü — u-cü— Со+С,

 

 

(4-25)

которое

с учетом того,

что

в этой

схеме

 

(рис. 4-1,6,

4-10,а) BCo=BÄ= B 0—U, может быть представлено как

Ulo= Uco— Uсо-

(4-26)

В промежутке времени Г/2, показанном на рис. 4-10,г, мгновенные значения напряжения конденсатора uco меньше Ucо. Следовательно, к индуктивности С0 прило­ жено отрицательное напряжение и ток в ней уменьшает­ ся. Заменяя фактическое напряжение пьо эквивалентным средним значением ДСсо/4 (за интервал 772), получим такие же выражения пульсаций тока нагрузки, как для схемы с параллельным накопительным конденсатором

(4-23) и (4-24).

Таким образом, показано, что пульсации токов и на­ пряжений в обеих рассматриваемых схемах определяют­ ся одинаковыми выражениями (4-19) —(4-24).

Основное'отличие между схемами заключается в том, что в схеме с последовательной емкостью (рис. 4-10,а) накопительный конденсатор С0 может быть выбран на меньшее напряжение, чем в схеме е параллельной ем­ костью (рис. 4-9,а). Однако в этой схеме (рис. 4-10,а) необходим входной конденсатор, так как ток іф, потреб­ ляемый от источника питания, меняется скачкообразно. В интервале уТ этот ток равен сумме токов нагрузки и

накопительной

индуктивности іф — іо + іы, а в интервале

(1—у)Т — только току нагрузки

(см. диаграмму тока іф,

которая на рис. 4-10,в показана

прерывистой

линией).

В некоторых

случаях, кроме

определения

величины

101

Смотрите также файлы