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: 160

Скачиваний: 1

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

>

ния на омическом сопротивлении цепи источника пита­ ния

(7^м, = ^ = 0 ,0 5 ; 0,10; 0,15; 0,2; 0,25.

Исследуя функцию выходного напряжения (70 = f(у) на максимум, т. е. определяя из (5-8) производную

hnf(pucSW

i Uo*'A

hu(Puс 5-2,6)

/

J/o*

\

/■Г\

7

Л

.1

'

/

и ? \

 

&

и*

 

 

о

0,2 о,ч 0,6 о,В 1,0

Рис. 5-3. Зависимости относи­ тельных величин средних зна­ чений токов и напряжений от коэффициента заполнения при отсутствии (непрерывные кри­ вые) и наличии (прерывистые кривые) омического сопротив­ ления в цепи источника пита­ ния.

Рис. 5-4. Зависимость среднего значения выходного напряже­ ния (в относительных едини­ цах) от коэффициента заполне­ ния при разных относительных величинах омического сопро­ тивления в цепи источника пи­ тания.

dU0,

I

 

 

rfy

(I — Y) 2

(I — Y)'3

и приравнивая ее нулю

(5-12)

 

I

 

 

п

( I - Y m) 2 0 ■— Ym) 3~

’

находим,

что

коэффициент

заполнения ум. при котором функция Uo*=f( у) имеет максимум, находится в сле­

дующей

зависимости

от

(7дм*

 

 

Тм=

l + 2 <V. '

(5’l3)

Подставляя это значение коэффициента заполнения в (5-8), можно показать, что

максимальное

значение вы­

ходного

напряжения,

так

же,

как

для

схем

(рис.

4-1,а,

б),

определяется

вы­

ражением (4-11). Основное отличие между функциями выходного напряжения для сравниваемых схем (см. кри­ вые на рис. 4-4 и 5-4) за­ ключается в том, что макси­ мальное значение выходного напряжения для схем на­ стоящей главы (рис. 5-2,а, б) имеют место при больших значениях коэффициента за­ полнения. Так, при (7дм*= = 0 , 1 коэффициент ум для схем на рис. 4-1,а и б со­ гласно (4-10) равен 0,8, адлд

ПО

Схем на рис. 5-1,а п б (по 5-13)—0,83-5. Для сравнений функций yM=f(Un\i*) по (4-10) и (5-13) на рис. 4-5 по­ казаны соответствующие кривые.

Если ог одного источника питаются несколько (т/г1) параллельных цепей с тяговыми двигателями, то паде­

ние напряжения Ндм* в выражениях

(5-7) — (5-9)

необ­

ходимо увеличить в т раз.

 

 

 

 

Для определения внешних характеристик рассматри­

ваемых схем выражение (5-8)

с учетом, что [/Пм* =

/0Д/Д,

может быть преобразовано к виду

 

 

и о* ! — Y

(1 — Y) 2

Е ’

 

ИЛИ

 

 

 

 

— 7 — Y

(T77^)Wo*>

(5-14)

г/ Я / 0

Где

 

E/R-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Построенные по последнему выражению внешние ха­

рактеристики

при

 

у = 0 ,2 ;

 

 

 

 

 

0,4;

0,6 и 0,8 показаны на

5

 

 

 

 

рис. 5-5.

 

 

 

схемы

V

 

 

 

 

Рассматриваемые

 

 

 

 

(рис. 5-1,а и б )

могут быть

 

 

 

 

 

использованы также для им­

3

 

 

 

 

пульсного рекуперативного

 

 

 

 

 

или

реостатного

торможе­

2

 

 

 

 

ния. В этом случае в соот­

 

 

 

 

 

ветствующих

им

выражени­

1

 

 

 

 

ях в табл. 5-1 обычно изве­

 

 

 

 

 

стными

являются

противо-

 

 

 

 

 

э. д. с. приемника энергии

0

0,1

0,2

0,3

0,4 O.C

До

и

заданный

тормозной

 

 

 

 

 

ток

тяговых

двигателей I,

Рис. 5-5. Внешние характери­

а искомыми

можно

считать

стики

импульсного

преобразо­

вателя

при

разных

значениях

зависимости

тока

приемни­

коэффициента

заполнения.

ка

энергии

/0,

выходного

 

 

 

 

 

напряжения

U0 и э.

д. с. тяговых двигателей Д от коэф­

фициента заполнения у . Поэтому выражения в табл. 5-1 целесообразно преобразовать к виду

/о= (1—у)//у;

Но= До+ /оЯо=До+ (1 —y)IRo/y,

E = I R + V = I R + ( l —y)Uoly = = IR + (1—■у) Eoly + (1—-у) 4Rolyz

ІИ

ИЛИ с учетом того, что на общий приемник энергии мо­ гут работать т параллельных цепей тяговых двигателей:

 

 

 

/0 = (1 - у ) т //у ;

 

 

(5-15)

 

 

и 0= Е 0+ (1—\)\ntIR0/y,

 

(5-16)

 

E = IR+ (1 —y)Eoly+ (1—y)z/ivIR0/y2.

(5-17)

Для иллюстрации последних двух зависимостей рас­

смотрим те лее четыре характерные варианта

рекупера.-

 

Uq

 

 

тивного, рекуперативно-рео­

 

 

 

статного

и реостатного

тор­

3200

 

 

 

можения,

которые были про­

 

 

 

 

анализированы в § 4-1

при­

2400

 

у

 

менительно к

схемам

гл. 4

 

-

(рис. 4-7

и 4-8).

 

 

 

 

 

 

 

/ООО

 

 

В данном

случае полу­

 

 

 

 

 

 

ченные зависимости UQ= f(y)

 

 

 

 

800

 

 

 

и Д =/(у) показаны на

рпс.

 

 

 

5-6 и 5-7. Из этих кривых

о

 

 

уЧ

следует,

что если по комму-

0,2

0,4 0,6

0.8

лекторе э. д. с.

тяговых дви­

Рис. 5-6. Зависимости выходно­

го напряжения Uо от коэффи­

гателей не должна превысить

циента заполнения при рекупе­

определенную 'величину (в

ративном торможении на кон­

рассматриваемом

примере

тактную сеть (1), на аккуму­

3 500 В для двух последова­

ляторную батарею (2), при ре­

куперативно-реостатном

(3 ) и

тельно соединенных двигате­

реостатном

(4) торможении.

лей), то процесс импульсно­

 

 

 

 

го торможения долліен быть

осуществлен при коэффициентах заполнения, больших определенной минимальной величины (в данном случае при у>0,5).

Определенный практический интерес представляет рассмотрение случая импульсного рекуперативного тор-

молсения, когда в начале процесса торможения входное напрялсение U больше выходного напряжения Uо преоб­ разователя [как следует из (5-1) и (5-3), U больше U0 при у<0,5 и меньше при у>0,5].

Такой случай может быть, например, на контактно­ аккумуляторном электропоезде при торможении каждо­ го моторного вагона на аккумуляторную батарею одно­ го прицепного вагона (с э. д. с. примерно 833 В) без

112

Дополнительного тормозного сопротивления в цепи бата­ реи. При этом вся тормоз­ ная энергия, генерируемая двигателями, может быть передана в аккумуляторную батарею без рассеивания ча­ сти ее на омическом сопро­ тивлении.

Расчетные зависимости для такого варианта показа­ ны на рис. 5-8. Если при этом начать тормозной процесс при у = 0,3, то э. д. с. двух по­

следовательных

двигателей

Рис. 5-7. Зависимости э. д. с.

генерирующих машин Е от ко­

Е не превысит 2 700 В, а ток,

эффициента

заполнения

для

возвращаемый

в батарею,

показанных на рис. 5-6 четырех

950 А. Ток

батареи

имеет

случаев

торможения.

 

такое значение только корот­

 

Іо

уменьшается до

кое время,

так

как

при

у = 0,4 ток

600 А и далее при 7 = 0 , 5

равен 400 А. В данном случае

 

 

 

 

 

используются преимуще­

в

 

 

 

 

ства схем на рис. 5-1,а, б,

 

 

 

 

которые

позволяют

осу­

то

 

 

 

 

ществить

импульсное ре­

jzoo

 

 

 

 

гулирование не только то­

 

 

 

 

гда, когда входное напря­

zwo

 

 

 

 

жение U меньше выходно­

 

 

 

 

го напряжения Uq, но и

woo

 

 

 

 

при U>U0 (заштрихован­

 

 

 

 

ная область между кри­

BOO

 

 

 

 

выми U и Uо на рис.

5-8) .

 

 

 

 

 

 

 

 

О 0,2 0,V О,Б 0.8 ю

Рис. 5-8. Зависимости входных и выходных параметров преобразо­ вателя от коэффициента заполне­ ния при рекуперативном торможе­ нии на аккумуляторную батарею, напряжение на которой меньше,

чем напряжение генерирующих

машин.

В, U — э.

д. с.

н напряжение генери­

рующих

машин;

Щ, Іо — выходные

напряжение и ток преобразователя.

5-2. ПУЛЬСАЦИИ ТОКА ДРОССЕЛЯ, НАПРЯЖЕНИЯ НА НАКОПИТЕЛЬНОМ КОНДЕНСАТОРЕ И ТОКА НАГРУЗКИ

В схеме с параллель­ ным накопительным кон­ денсатором (рис. 5-1,а) пульсации токов и напря­ жений могут быть при­ ближенно определены по расчетной схеме на рис.

113

Смотрите также файлы