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

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 21.10.2024

Просмотров: 132

Скачиваний: 1

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

100 мкс. Поэтому объективное сравнение способов регулирования должно быть проведено с учетом максимально рабочем частоты /дПП (или Тдоп) и минимальном продолжительности импульса Лддоп, ко­

торые могут быть обеспечены применяемым прерывателем. При рас­ чете и выборе постоянных регулирования К і, Кз, Кз и Кі необхо­

димо учитывать следующие условия:

7 \п іи ^ Т ' д о п ',

(2-25)

У м и п ^ м н н г^^ЛДОП,

(2 -26)

где ^ТМНН — период при у=Ѵмпп.

Для определения постоянных регулирования следует использо­ вать следующие выражения:

для первого способа регулирования с постоянном частотой, т. е.

при Г= Кі

 

 

Ді^^доп*.

 

 

 

(-"27)

 

 

 

 

 

 

 

Т м ш Л і

^ А доп ’

илн

5 =

Т^

° П

*

(2 - 2 8 )

для второго способа регулирования с постоянной продолжитель­

ностью импульса, т. е. при у'Г= К 2

 

 

 

 

 

 

 

 

К,

it

ИЛИ

 

максТ'дод,

(2 - 2 9 )

 

 

 

Тмпкс

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Дг^^ддоп',

 

 

 

(2-30)

для третьего способа регулирования с постоянной продолжитель­

ностью паузы,

т. е. при

(1—у)Г =/<з

 

 

 

 

 

 

------ Д-------доп. млн

7 < з 5 г ( 1 —

Тмин) 7"доп!

(2 - 3 1 )

 

 

I мпн

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

к3

 

^Адоп’

 

 

'КапшТ’тмнн — Тмин I —

ТмггII *

 

 

 

 

 

I

 

 

 

 

 

 

Кз

' Тмин

 

 

 

(2 - 3 2 )

 

 

 

Тми

'■Адоп

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

для четвертого способа регулирования, т.

е.

при Д /о*=(1—y) X

ХуТІХьа = Кі

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Т’мин - -тг^

т ч

-:.- ->= Т яоа,

или К , ^ (

1 -

Та) Та ■— -

(2-33)

— Іа!

Га

 

 

 

 

 

XIQ

 

где у а — коэффициент заполнения, при котором имеет место Т = Т мтш

(согласно рис. 2-6 уа=0,5);

^

K*xlo

K^xLo

Тмин/ ТМІШ-

Тмин (1 _ Ьшп) Ьшн — 1 _ Тмпн 3* ААдоіі,

или

 

 

 

1 - Т м и н )-г525*

(2-34)

 

ZL0

 

43


Определим пульсации тока двигателя для конкретного случая, когда допустимая частота работы прерывателя / д Оп =500 Гц и мини­

мальная продолжительность импульса выходного напряжения %. „оп=125 мкс. а остальные данные, так же как в предыдущем при­

мере,

равны

Tl o = 5 мс,

у МИн = 0 ,05 и

ѵ*чм<е=0.95.

Результирующие

 

 

 

расчетные кривые для этого при­

 

 

 

мера

приведены

на рис. 2-8—2-10

 

 

 

(кривые

1— 4

для первого — чет­

 

 

 

вертого

оггоообов).

 

 

 

 

 

 

Как

видно

из рис. 2-8, при

 

 

 

данных

параметрах

наименьшее

 

 

 

значение

пульсации

тока

может

 

 

 

обеспечить четвертый способ регу­

 

 

 

лирования (с постоянной величи­

 

 

 

ной пульсаций тока). При первом

 

 

 

способе регулирования

максималь­

 

 

 

ное

значение

 

пульсаций

тока

 

 

 

Л/оі макс, в 1,25

раза

больше,

чем

 

 

 

при четвертом способе регулиро­

 

 

 

вания Д /оі*. Для

второго

и треть­

 

 

 

его

способов

регулирования

это

О

О,Z

ОУ 0,0

отношение еще

больше

 

 

0,8 iß

Д/о2 маі\С*/Л^(Н*= 3,6

 

 

 

 

 

 

Рис. 2-8. Зависимость относи­

тельных величин пульсации то­ ка нагрузки от коэффициента заполнения реального прерыва­ теля ( Л л д о п =125 мкс и 7’д ОП =

= 2 000 мкс) для четырех спо­ собов регулирования при Хьо —

=

5 МС, Умпп = 0,05 И У м акс =

=

0,95.

Рис. 2-9. Зависимость периода импульсного цикла от коэффи­ циента заполнения при усло­ виях рис. 2-8.

И

Л Д з м а к с * /Л ^ 04* = 4,5.

Однако

эти

результаты дей­

ствительны

только

для принятых

ИСХОДНЫХ данных

( f n o u ', Ьл доп',

Ѵмпп

И Ум а ко)-

как упомянутые

Рассмотрим

соотношения изменяются при дру­ гих исходных данных.

Максимальные значения пуль­ саций тока для всех способов ре­ гулирования можно определить пу­ тем подстановки в (2-17) того зна­

чения у = у о , при котором

величи­

на 'пульсаций максимальна.

Как 'по­

казано на рис. 2-5 и 2-8, для пер­ вого способа регулирования у о=0,5, для второго у„=Умпп, а для треть­ его уа='УмансСледовательно, ма­

ксимальные

значения

пульсаций

могут быть

представлены как

(2-35)— (2-38)

в табл.

2-2, где для

реальных прерывателей постоянные регулирования Кі, К?., Кз, Кі вы­

бираются согласно (2-27)— (2-34). Как следует из рис. 2-8, наи­ меньшие пульсации может обеспе­ чить четвертый способ регулирова­ ния, и поэтому в целях сравнения, максимальные значения пульсации при других способах регулирова­ ния целесообразно отнести к вели­

44


чине 'Пульсаций при четвертом

 

Гц

 

 

 

 

 

 

 

способе

регулирования.

Однако

 

 

 

 

 

 

 

 

 

при этом могут быть два случая,

 

ООО

 

 

 

 

 

 

 

так как величина этих 'пульсации

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Л/о/.* =

/С’,

выбирается по

двум

 

300

 

 

 

 

 

 

 

условиям (2-33) и (2-34).

 

 

(1 —

 

 

 

 

 

 

 

 

Если

0,25Г„оп больше

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

—Умпп)Ä-A доп,

то постоянная

Кі

 

ZOO

 

 

 

 

 

 

 

выбирается по (2-23),

а если мень­

 

 

 

 

 

 

 

 

ш е— то по

(2-34).

Это

условие

 

 

 

 

 

 

 

 

 

целесообразно преобразовать

и от­

 

WO

 

 

 

 

 

 

 

ношение продолжительности 'Мини­

 

 

 

 

 

 

 

 

мального

импульса

Ха д о п

к

про­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

должительности

минимального

пе­

 

О

 

0.2

0.0

0.6

0.6

1.0

риода

Гдоп обозначить одним сим­

 

 

волом

к

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 2-10. Зависимость частоты

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0 ,2 5 7 ' д ОП>

( I — у М НН ) Я , А д о п ;

 

 

работы прерывателя от коэффи­

У,= Ха доп/Тдоп^ІО,25/(1—Умни) •

 

циента заполнения при услови­

 

 

 

 

 

 

 

(2-39)

 

ях

рис. 2-8.

 

 

 

 

Таким

 

образом,

при

 

х <

 

выбирается

по

(2-33),

а

при

<0,25/(1—умни)

постоянная

 

Кк

 

х > 0 .2 5 /(і—умнп) — по

(2-34).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Следовательно,

согласно

(2-34)— (2-38)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

при

*<

 

0,25

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 — Ymhk

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

А/оімакс*

 

К:[

 

*

 

 

 

(2-40)

 

 

 

 

 

 

 

М

0-1:*

т

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

*

доп

 

 

 

 

 

 

 

 

 

А/о2макС*

 

1 --- Тмин

Кз .

 

 

(2-41)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,25

 

Т доп

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

А/озмакс#

 

Тмакс

 

К 3 .

 

 

(2-42)

 

 

 

 

 

 

А/04#

 

 

 

0,25

 

Т

9

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

дои

 

 

 

 

 

 

 

 

 

при

X >

0,25

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

-

 

Ymiiii

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

А^оімакс*

_

 

0,25

 

Кг .

 

 

(2-43)

 

 

 

 

 

 

А /04#

 

 

*

(мчн

 

^Адоп

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

А/огмакь*

 

 

Кз

)

 

 

 

 

(2-44)

 

 

 

 

 

 

A/q4#

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

^Адоп

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

А/оЗМаКП:і:

 

Тмакс

 

Кз

 

 

 

(2-45)

 

 

 

 

 

A^04#

 

 

1

 

Тмин

^Адол

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Каждая из постоянных Кі, Кг,

Кз в выражениях

(2-40) — (2-45)

также выбирается из двух условий,

записанных в

(2-27) — (2-32). Для

45


Соотношения пульсаций выходного тока при различны х способах

 

 

 

 

 

Х <

0,25

 

 

 

 

 

 

 

----------------------

 

 

Величина

 

 

 

 

 

Умпн

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Общее выражение

 

^ У м ш г

 

 

 

 

<X< W > *

 

макс^

 

 

 

 

 

 

Д^оімакс*

 

/С,

(^-4U)

 

1

(2-46)

Y

X

Л /,4*

 

т

 

(^-4/)

 

1 доп

 

 

 

 

Тмцц

А^оамакС*

4 (1

Типы)

Кг

4 ( 1

Умин) Тмакс

4(1

Ymuu) x

Д /.4 *

т

 

 

1 доп

 

 

(2-49)

 

(2-50)

 

 

 

(2-4!)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

^ 7 ОЗМДКС

 

к 3

i “

4 ( 1

 

4

( 1

Умпн) Умакс

А / 04*

4|'макС 'г

Умни) І^млкс

 

Умин

 

1 дои

 

 

 

(2-53)

 

 

 

 

 

 

 

 

(2-54)

 

 

 

 

 

 

 

 

* Для второго способа регулирования.

первого способа регулирования при 7'д0П> ^ л допЛ'мпн постоянная Кі

выбирается по (2-27), а при 7’ДОп<Я.л доп/уміш — по (2-28). Это ус­ ловие может быть представлено как

х<у>

или

х > у ы

 

 

 

Для второго способа регулирования условие выбора постоянной

 

 

Кг но (2-29) может быть выраже­

 

 

но

как

 

 

 

 

 

 

У м а к с Р доп > А , Л д о п

 

 

 

ИЛИ

 

X С к и д к е ,

 

 

 

а условие

выбора

Кг по

(2-30) —

 

 

как

 

Х^>Умакс.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Для третьего способа регули­

 

 

рования

условие

выбора

Кз по

 

 

(2-31) лолучается такое же, как

 

 

для первого способа, т. е.

 

 

 

 

(1-

’ Тмпн) Д еои >

 

Рис. 2-11. Зависимость показа­

 

>

Тмин

Алт'

 

 

Умин

 

теля 0,25/(1^умпп) от

мини­

 

 

 

мального коэффициента

запол­

ИЛИ

 

 

 

 

нения.

 

 

 

Х<СУмин*

 

 

 

 

 

Т а б ji

II ц а 2-3

регулиробания

 

 

 

 

 

 

 

0,25

 

 

 

 

 

*> I—Y

 

 

 

 

 

1мпн

 

 

 

Общее выражение

 

 

Х^>УыіШ

^^Умакс^

 

{^У м акс^

 

 

 

 

 

 

^

д&\

4 ( l - W ) X Awn

(2 l3)

4 ( 1

ГышОУмпн

 

 

 

 

 

- Г 1 —

( 2 - « )

J m£K0_ (2-SI)

 

1

(2-52)

 

 

 

 

Адоп

 

 

 

 

 

 

 

 

Ym°k° -

(2 - 5 5 )

 

 

 

 

Умин

 

Соответствующие выражения (2-40)_— (2-55) для упомянутых ус­

ловий выбора постоянных сведены в табл. 2-3.

При этом необходимо отметить, что некоторые сочетания усло­ вий являются взаимоисключа­ ющими 'и определение постоян­ ных три них становится нере­ альным. Например, величина х не может быть одновременно больше 0,25/(1—у Міш) и мень­ ше умин. Это можно показать

путем

построения

0,25/(1—

—умны) как

функции

от у Мпп

(рис.

2-11).

Все точки

выше

этой

кривой

имеют

большую

ординату, чем абсциссу,

т. е.

Умпн-

Поэтому определение Кі и Кз при этих условиях нереаль­

но, что и отмечено в табл. 2-3. Кроме того, в большинстве практических случаев не могут быть одновременно удовлетво­ рены условия х<0,25/(і1—Умни)

и X>умоке» т. е.

0,25

7маКС< * < 1— Ymhh

Рис. 2-12. Зависимости макси­ мальных значений пульсаций тока нагрузки (относительно пульсаций тока нагрузки при четвертом спо­ собе регулирования) от показате­ ля х= А лдопЛ рДоп для трех спосо­

бов регулирования при у МИн—0,05

И 'Ѵыакс = 0»95.

46

47