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

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 21.10.2024

Просмотров: 148

Скачиваний: 1

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

и

сопротивлений

дополни­

 

 

 

тельных тормозных резисто­

 

 

 

ров Rb и

могут быть два

 

 

 

случая:

возбуждения дости­

 

 

 

 

ток

 

 

 

гает тока якоря

на

втором

 

 

 

этапе торможения, т. е. при

 

 

 

Л і =

Л і .п =

const, 'И

дости­

 

 

 

 

ток

возбуждения

 

 

 

гает тока якоря

на

первом

 

 

 

этапе торможения, т. е. при

 

 

 

I — const,

когда / я<

/ я.п.

 

 

 

 

 

Примеры

зависимостей

 

 

 

средних значений токов от у

 

 

 

в обоих случаях показаны со­

 

 

 

ответственно

на

рис. 7-6

и

Рис. 7-7. То же, что на рис. 7-6,

7-7

при

 

Яд* = 0;

Rb* —0,3

и

но

при /*=0,5.

Ток возбужде­

двух значениях тока

прием­

ния

достигает

величины тока

якоря на первом этапе тормо­

ника энергии

/ні*= 0,8 и 0,5

жения, т. е. при / = const.

на первом этапе торможе­

 

 

 

ния.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

При

/ в< / я

эти

зависимости определены по выра­

жениям

 

(7-8) — (7-13), а

ори

/ в = /я* = /о — по выраже­

ниям (7-28) — (7-31).

(рис. 7-6)

второй этао торможения

 

В первом случае

с неизменным током /я= / я.п= const начинается при ун2 =

= 0,245, а во втором — при

ун2=0,5. Во втором случае

ток возбуждения достигает

тока якоря уже при увп~

«0,18.

 

 

Ток приемника энергии, который на первом этапе под­

держивается неизменным

(/ні=/ф.ні) зависит в основном

от напряжения приемника

U, которое приближенно рав­

но среднему значению ѳ. д. с. генерирующих машин Е0 (если пренебречь .падением напряжения на сопротивле­ нии Rn), и от начальной скорости торможения оні.

Для определения допустимых значений тока возбуж­ дения и тока якоря Дли в начале торможения, так же как при импульсном реостатном торможении, могут быть использованы выражения (6-36) и (6-37).

Минимальное

значение

коэффициента

заполнения

в начале торможения может

быть найдено

из (7-8)

I

hi :

/л.ш* + (Я,« + Ад»)

(7-14)

1“Ь /О.ВІф^Д*

 

 

 

11*.

163


а допустимое значение тока приемника энергии соглас­ но (7-11) определено как

Лі1 = 7фпі = In.nl Уні/в.пі ■

(7-1 о)

Коэффициент заполнения, при котором ток возбужде­ ния / в достигает величины /я.п (рис. 7-6), согласно (7-8) с учетом подстановки / и* = 1 равен:

т..» = ■ % + ! ; ■

н ю

Б случаях, когда ток якоря достигает заданной вели­ чины / я .п раньше, чем ток возбуждения (рис. 7-6), необ­ ходимо определить также коэффициент заполнения у я .п, при котором это происходит. Эта величина может быть выражена из (7-10) после подстановки /п*=1 и /* = /ш*

Y ___(1 /щ»)

,

[я.и

2

(±rJ f *L^

- j 2 + (l - / , И*)(ЯВ* + Дл*) (7-17)

При определении уя.п по (7-17) перед квадратным кор­ нем следует принимать знак «+ », так как коэффициенты заполнения отрицательных значений не имеют.

Если величина уя.п<ув.п, то второй этап торможения начинается при у==Ун2 =уя.п. В противном случае (рис. 7-7) второй этап торможения начинается при ко­ эффициенте заполнения, который определяется по выра­ жению (7-18). В этом случае ток возбуждения /в дости­ гает величины тока якоря /я при коэффициенте заполне­

ния ув.я, который может

быть

найден из

(7-13)

после

подстановки /в* = /я*, / д і *

= 0, у = у в.я и /* = /ш*. Следова­

тельно,

 

 

 

 

^“В Я»,Л„.

 

 

I в . я —

2

 

 

=Е | /

2 -

/ ш* (Я„* +

Яд*)•

(7-18)

При решении следует брать результат, полученный при знаке «—» перед квадратным корнем.

Для определения средних значений токов в зависи­ мости от скорости V может быть использовано уравнение

164


по контуру EqRnU—En (при R і= 0) в расчетной

схе­

ме замещения на рис. 7-1,г

 

 

 

 

 

Следовательно,

■т ■а “Ь ь/с VIя/?я-|- U.

 

U + /aRn

 

 

 

 

(7-19)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

т а +” Ы

 

 

где /я и / в определяются по

(7-8) и (7-10).

 

Если ток якоря /я достигает заданного значения Іп.п

раньше,

чем ток

возбуждения

(рис.

7-6), то скорость

в начале

второго

этапа

торможения

определяется

по

(7-19) после подстановки /

я

=

/ я . п

и / В —

7 в .п 2

 

 

 

и

 

Iв.„Ra

(7-20)

 

 

а —

 

 

г

 

 

/п

 

 

1В.Н2

 

 

 

 

 

а

—ГТ------

 

 

 

 

 

+

Ы0.цг

 

 

где / в.ы2 'Находится по (7-8)

после подстановки у = уя.п,

 

 

 

Т я

п

 

(7-21)

 

 

Rb*+ (1 — Yb.ii) Rr

 

 

В случаях, когда ток возбуждения достигает величи­ ны тока якоря при /я<С/я.п (рис. 7-7), соответствующая этому режиму скорость может 'быть найдена по формуле

<Ѵя =

и

/v.aRx

(7-22)

-------7------

 

___ 1 n.в

 

 

а + bl„.я

 

где необходимая величина тока возбуждения

(тока яко­

ря) может быть определена,

например, по

(7-8) после

подстановки

 

Yn я

 

/

 

(7-23)

Ra* +

(1 — Yd.в) Яд*

 

 

7-3. ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ РЕГУЛИРОВАНИЯ ПРИ ТОКЕ ВОЗБУЖДЕНИЯ, РАВНОМ ТОКУ ЯКОРЯ

В этом режиме ток в диоде Д1 равен нулю, и следова­ тельно, может быть составлена более простая расчетная схема (рис. 7-8,а), где

Еп—Ея-(-7/В,

(7-24)

Яо= Яя+Яв.

(7-25)

165


6)

ип и

U+IgKf

Ір

lâ Ь

"

■*

 

t

 

 

б)

6g P i

г)

Рис. 7-8. Импульсное рекуперативное торможение двигателя последовательного возбуждения при / в =

“ W o .

а — принципиальная схема;

б — диаграммы тока іф на вхо­

де приемника энергии (при

ѵ=0,5 и *У“ 0,75); в — расчетные

диаграммы токов и напряжений

прерывателя Я и диода Д;

а — расчетная схема замещения

для определения средних

значений токов и напряжений.

 

166

Если пульсациями тока двигателя и напряжения кон­ денсатора С пренебречь, т. е. если принять і'о = /о и u —U,

то для данной схемы (рис. 7-8,а) действительны диа­ граммы токов и напряжений рис. 7-8,6, в и, следователь­ но, выражения

/ п=у/о;

(7-26)

/д = /= (1—y)/o;

(7-27)

Ua= U 0= (1—y) (£/ + / оЯд);

(7-28)

ия= уи.

(7-29)

На основе положений 1 и 2 в § 1-3 схема на рис. 7-8,а также может быть приведена к расчетной схеме замеще­

ния

для

средних значений

токов

и

напряжений

(рис. 7-8,г).

 

 

 

 

Режим

торможения с полным полем

генерирующей

машины, т. е.

с / в = Ль начинается приу = уН2 =ув.п по

(7-І6) (рис. 7-6,

где ув.п = 0,3)

или при у = ув.я по (7-18)

(рис. 7-7, где ув.я= 0,18).

 

 

торможения

Во

втором

случае, когда первый этап

(с неизменным током приемника энергии / = const) про­

должается и при / в = / я (рис. 7-7),

ток двигателей и ток

прерывателя изменяются

согласно

выражениям

І ° =

Г=Гч1'

(7-30)

 

7и=г Ѵ ’

(7-31)

 

 

которые следуют из (7-26) и (7-27).

В этом случае второй этап торможения начинается

при у = у'н2 = уоп>

когда ток двигателя /0 становится рав­

ным заданному

значению /я.п, а ток приемника энергии

еще равен / = / ні. Подставляя эти значения в

(7-27), на­

ходим:

 

 

Yон ■==Ти ==

/ я.п— *

(7-32)

Для получения выражений тока двигателя /о и ско­ рости можно использовать уравнение по контуру Е0—

167


RoUoE0 в схеме рис. 7-8,г и выражения (7-28), (7-29)

Е 0 = т

-д-q r fy — V =

U 0 - \ - J 0R 0 =

( I — Т ) ( ^ +

/ 0/?д) +

 

 

 

+/o«o =

,T-(t/ +

W

+

^ o ;

 

 

 

 

 

 

V=

“7“

+

70/?д) +

I A

 

(7-33)

 

 

 

_J--------- ------------.

 

 

 

 

 

 

ei

mlо

 

 

1

'

 

 

 

 

 

Ы0

 

 

 

 

На первом этапе торможения, когда ток приемника

энергии

поддерживается

неизменным, зависимость

ѵ =

= f(Iо)

определяется по

(7-33) с учетом подстановки / =

= /И]. Скорость в начале второго этапа торможения

мо­

жет

быть найдена по

(7-33)

после подстановки

/ = /„і и

/о =

7я.п

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7

(^7 + /П.п^д) + 7я.іЛ

 

 

 

 

 

=

:

 

 

Х7/

 

(7-34)

 

 

 

 

 

 

//f/я,п

 

 

 

 

 

 

 

 

 

я +

Ь/п.п

 

 

 

На третьем этапе при у=1,0 происходит «реостатное» торможение на резистор Ro, ток приемника энергии I согласно (7-27) равен нулю н, следовательно, скорость по (7-33) определяется как

у = і ± _ ^ Я о.

(7-35)

В начале третьего этапа торможения ток двигателя еще равен заданному значению Іо=Іп.а-

vai= ^ ^ R 0.

(7-36)

В конце процесса электрического торможения, когда ток двигателя уменьшается до нуля (/0= 0), скорость равна:

омП,.= -£-До-

(7-37)

Найденные выражения (7-14) — (7-37) были использованы для расчета процесса импульсного рекуперативно-реостатного торможения тяговых двигателей электропоезда. Расчет был проведен для двух последовательно включенных двигателей при напряжении приемника энергии (контактной сети) ТУ= 4 000 В. При этом принято, что ско­ рость начала торможения равна 1 1 0 км/ч, максимальный ток якоря

168