Файл: Бирзниекс, Л. В. Импульсные преобразователи постоянного тока.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 21.10.2024
Просмотров: 131
Скачиваний: 1
2-1. ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ РЕГУЛИРОВАНИЯ
Основными характеристиками регулирования им пульсного преобразователя можно считать зависимости средних значений токов и напряжений от коэффициента заполнения импульсного цикла у. Эти зависимости могут быть определены по расчетной схеме замещения для средних значений токов и напряжений.
На основе сформулированных выше (§ 1-3) основ ных положений принципиальная схема на рис. 2-1,а может быть приведена к схеме замещения на рис. 2-1,6, которая имеет такой же вид, как схема на рис. 1-15,в. Поэтому для нее действительны также полученные в § 1-3 выражения эквивалентных расчетных сопротив
лений |
(1-29), (1-30) и выражения (1-31) —(1-34). |
На |
основе законов Кирхгофа по схеме рис. 2-1,6 мо |
жет быть получен ряд выражений, которые позволяют определить средние значения токов и напряжений по известным величинам э. д. с. источника питания Е и то ка нагрузки Іо. Эти выражения сведены в табл. 2-1, в которой также приведены формулы для частных слу чаев y = 0; 0,5; 1,0; R —0; Ro= Q; R —R0 = 0.
Если обозначить падение напряжения на сопротив
лении двигателей Ro через |
|
Uro= IoRo |
(2-1) |
и максимальное значение падения напряжения на со противлении источника питания R (которое имеет место при у= I, когда / = / 0) через
URn=IoR |
(2-2) |
и принять в качестве базисных ток нагрузки /о и э. д. с. источника Е, то выражения табл. 2-1 в относительных единицах могут быть представлены в следующем виде:,
|
/ . = / „ . = ///о=ѵ; |
(2-3) |
||
|
y* = - g - = i - т ^ ; |
(2-4) |
||
Vo» = |
u m = и J E = |
у - r u ^ ; |
(2-5) |
|
Уп* = |
(1 - Y) - (1 - |
Y)Ytf*M.; |
(2-6) |
|
£ „ * = T - T W * , . (2-7) |
||||
|
= |
10 |
|
(2-8) |
|
|
|
|
|
34
Средние значения напряжений и токов в схеме |
на рис. 2-1, а |
|||
Величина |
При 0<7<] |
При 7=0 |
При 7=0,5 |
При 7= J |
. и
=
Un
Е0
/= / „
£ — f f aR
‘iE — 4Ч Я
(1 — •() E
— (1
Y£ - ( y2/? +
+Ra) I о
T/o
( l - T ) / a
E
0
E
0*
0
/о
„І Я
E 2
E |
І Я |
24
£/„Я
2 4
E |
( |
R |
\ |
2 |
( |
4 |
+ Е ° у ° |
/о
2
10
2
Е— І Я
Е- І Я
0
£- ( / ? + Ä0) /„
/о
0
|
Т а б л и ц а 2 -1 |
||
При /?=0 |
При Ло=0 |
При J?=Ro=0 |
|
Е |
Е - ч / Я |
Е |
|
i E |
ЧЕ — чгІ Я |
■iE |
|
( 1 - Y ) Е |
( 1 - Y ) £ - |
(1 — Y) £ |
|
— (1 — ч ) ‘</Я |
|||
|
|
||
ЧЕ — / 0Я0 |
■(E — f- R I0 |
Y£ |
|
|
ЧІ0 |
|
|
|
(1 - Y) / . |
|
|
со |
*Е0 отрицательных значений не пмеет. |
сл |
На рис. 2-1,в показаны эти зависимости при |
U.r o * = 0,1 |
и Uнм*= 0 (непрерывные линии) и 17дм* = 0,1 |
(прерыви |
стые линии). |
|
Если от одного источника питания с сопротивлением# питаются несколько параллельных цепей с двигателями (как это имеет место, например, на электроподвижном составе), то падение напряжения Umu увеличивается в т раз, где т — число параллельных цепей двигателей. Поэтому в некоторых случаях влияние падения напря
|
жения |
на |
омическом |
со- |
||
|
противлеиии источиика |
|||||
|
питания может быть боль |
|||||
|
ше, чем показано «а рис. |
|||||
|
2-1,в. |
Влияние параллель |
||||
|
но |
работающих |
преобра |
|||
|
зователей |
может быть уч |
||||
|
тено |
путем умножения |
||||
|
величины |
t/ям* |
в (2-4) — |
|||
|
(2-7) |
или |
величины |
# |
||
|
в выражениях табл. 2-1 |
|||||
|
на |
число |
параллельных |
|||
|
цепей т. |
|
примера |
|||
|
|
В |
качестве |
|||
|
значительного |
влияния |
||||
|
падения напряжения |
на |
||||
Рис. 2-2. Пример основных харак |
омическом |
сопротивлении |
||||
теристик регулирования при боль |
источника |
питания |
на |
|||
шом омическом сопротивлении ис |
рис. 2-2 приведены харак |
|||||
точника питания. |
теристики |
импульсного |
||||
|
преобразователя |
для |
ак |
|||
|
кумуляторного электропо |
|||||
езда типа ЭР-2А6. Расчет этих характеристик проведен в абсолютных единицах по выражениям табл. 2-1 с уче том т —6 параллельных цепей тяговых двигателей (по две цепи на каждом из трех моторных вагонов шести вагонного поезда). Напряжение холостого хода тяговой аккумуляторной батареи принято £ = 2 500 В, омическое сопротивление батареи #= 1,1 Ом, пусковой ток тяговых двигателей /о=200 А и омическое сопротивление двух последовательно включенных тяговых двигателей типа УРТ-110А #о = 0,832 Ом. Из этих характеристик следует, что напряжение U0, приложенное к двум последователь но соединенным тяговым двигателям (с номинальным напряжением 1 500 В каждый), из-за значительного
36
падения напряжения на омическом сопротивлении акку муляторной батареи в конце пуска при у=1,0 может достичь только 1 180 В.
Как показывают расчеты, зависимость выходного напряжения преобразователя U0 от коэффициента за полнения у имеет максимум. Исследуя зависимость t/0= f (y) на максимум (с учетом влияния параллельных цепей)
U0 = yE—y*mIoR-, |
(2-9) |
clUo/dy = Е•—2yml0R —0,
находим величину коэффициента заполнения уа, при
котором напряжение U0 имеет максимальное |
значение |
^а= 2mIaR ' |
(2-10) |
Эта величина должна оыть больше единицы, так как падение выходного напряжения при увеличении у от 0 до 1 недопустимо. Следова тельно,
_ ^ _ > 1
2 m/0R ^
ИЛИ
т / 0Я < - |- . (2-П)
В примере, приведенном
на рис. 2-2, этот критерий не выдержан и выходное на пряжение U0 имеет макси мум при у = 0,95.
Определенный практиче ский интерес представляют также внешние характери стики преобразователя и0=
= / ( / о ) при разных коэффи циентах заполнения.
Зависимость (2-9) может в относительных единицах
Рис. 2-3. Внешние характери стики импульсного преобразо вателя при разных значениях коэффициента заполнения' им пульсного цикла.
быть представлена также
и п - - 1 - V |
mI0R |
т - т2/ 0.> |
(2- 12) |
Е |
|||
где |
/о |
|
|
|
|
|
|
|
E/mR |
' |
|
37