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

и

Учитывая, что в начале интервала 6, при / = 0 ток конденсатора равен /0, а напряжение uc = U, можно опре­ делить постоянные интегрирования

тельность последующего интервала 5 согласно (9-73)

в нем возникает ток и начинается интервал б, для кото­

при /= 0 и г'с = /о напряжение на конденсаторе «с = ПсК4Подставляя эти начальные условия в (9-76) и (9-77), можно определить постоянные интегрирования

213

Из (9-86) и (9-84), в частности, следует, что, с уве­ личением приращения напряжения в интервале 4 AU'c — UcKk— U продолжительность интервала 6 умень­ шается.

В этом случае напряжение на коммутирующем кон­ денсаторе в конце интервала 6 может быть найдено по (9-76) после подстановки постоянных интегрирования, полученных из (9-84) и (9-85) и t —l Gиз (9-86). Следо­ вательно,

В интервале 6 приложенное к тиристору Т1 прямое напряжение согласно уравнению по контуру U—Li—

Т1—ТЗ—Д — U (рис. 9-5) равно:

Производная тока ід в этом интервале отрицательна, и напряжение иті увеличивается. Однако это увеличе­ ние меньше, чем увеличение напряжения на конденсато­ ре, которому способствует наличие индуктивности L

Uc= U—(Li + L) dic/dt.

ющим образом. До начала интервала 1, когда конденса­

(в интервалах 1 и 2) это напряжение по новому конту­ ру С—L —ТЗ—Т4—С увеличивается до UgM. После отпи­ рания тиристора Т2, когда в интервалах 3 и 4 происхо­ дит перезаряд конденсатора по контуру С—L—Д1—

214

напряжение к Т4 прикладывается одновременно с появ­ лением прямого напряжения на 77 (в начале интервала 5), когда ввиду окончания протекания тока через диод ДІ «размыкается» контур короткого замыкания зажи­

через 72 имеет потенциал узла б, а катод Т4 через от­ крытый ТЗ соединен с узлом а. Поэтому для ограниче­ ния скорости нарастания напряжения на 77 и Т4 может быть установлена только одна гС-цепь, например па­ раллельно 77, как показано на рис. 9-5. Это относится также к тиристорам 72 и ТЗ,

В интервале 5 прямое напряжение на Т4 увеличива­ ется так же, как ис, а в интервале 6 к Т4 приложено напряжение

Нт4=: У-с-Ь LclidcH,

где dicldl<0.

После интервала 6 к тиристору ТЗ по контуру Д — ТЗ—L-—С—Д2—Li—U—Д приложено обратное напря­

э. д. с. самоиндукции обмоток цепи двигателя, замыка­ ется через шунтирующий диод Д. Со сдвигом на поло­ вину периода импульсного цикла происходит отпирание тиристоров второй фазы 72, Т4. Коммутационные про­ цессы при их отпирании и запирании аналогичны рас­ смотренным .выше, и для их описания могут быть исполь­ зованы полученные выражения.

Минимально возможная продолжительность импуль­ са выходного напряжения одной фазы при 7,2=0 равна:

215

Как уже было отмечено, индуктивности L и Li долМ<" ны 'быть выбраны с учетом условий (9-65) и (9-72), а емкость С — по (9-68). Выражение (9-68) после под­ становки значения напряжения ІІсм согласно (9-83) может быть преобразовано

С другой стороны, L, Li и С должны быть выбраны такими, чтобы напряжение на конденсаторе в конце интервала 4 не превысило величину входного напряже­ ния, т. е. UcKi^U. В противном случае напряжение на конденсаторе может возрастать от цикла к циклу.

Это условие согласно (9-66) и (9-67) может быть представлено в виде двух выражений

Разделив (9-91) на (9-92), получим:

а) Учет затухания колебательного процесса

С учетом активного сопротивления контура перезаряда С—L—Д1—Т2— С (рис. 9-5), как и в рассмотренных

216

ниями (9-23) и (9-25), где вместо Дсм(і) следует подста­ вить Uсм- Амплитудное значение тока конденсатора /см можно найти по (9-28), а величину напряжения конден­ сатора в конце интервала 4— по (9-25) после подста­ новки t = T0f4+Xj2 (т. е. act = n/2 + uchJ2). Следова­ тельно,

б) Скорость нарастания напряжения на тиристорах

Для определения скорости нарастания напряжения на тиристорах 77 (Т2) в конце интервала 4 по контуру С—Д2—Гі—Сі—L —С (рис. 9-5) может быть составлена такая же расчетная схема, как и для рассмотренных од­ нофазных прерывателей (рис. 9-3) с учетом замены /7Ск5 на UсК4- Поэтому для выбора элементов цепи г—С в двухфазной схеме могут быть использованы все полу­ ченные ранее выражения (9-43) —(9-60). Процесс нара­ стания прямого напряжения на тиристорах ТЗ(Т4) происходит так же, как на тиристорах ТҢТ2). Для выбора элементов цепи Гз—Сз, ограничивающих ско­ рость нарастания напряжения на диоде Д при отпирании 77 и ТЗ (или Т2 и 77), по контуру U—Li—77—ТЗ—г3—

—С3—U (рис. 9-5) также может быть составлена расчет­ ная схема, аналогичная рис. 9-3, с параметрами U, г3, С3 и Li и использованы указанные выражения.

9-3. МЕТОДИКА РАСЧЕТА И ВЫБОР ОСНОВНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ ПРЕРЫВАТЕЛЯ

Для расчета и выбора основных элементов тиристорных прерывате­ лей должны быть заданы следующие исходные параметры: входное напряжение U, ток нагрузки /о, допустимая скорость нарастания тока

тиристоров (4іт/Ц/)доп, время восстановления запирающих свойств тиристоров (в нагретом состоянии при обратном напряжении, равном нулю) Loan, индуктивность цепи, соединяющей прерыватель с вход­ ным фильтром, Lax, активное сопротивление контура перезаряда ком­ мутирующего конденсатора г.

а) Определение параметров однофазного прерывателя

Для определения основных параметров рассмотренных однофаз­ ных двухоперационных прерывателей (рис. 9-1,q и б) может быть

2 1 7