Главная Автономный инвертор - преобразователь постоянного тока в переменный



с внутренней обратной связью ие только за счет отс" ствия дополнительных обмоток обратной связи, в силу принципиального различия в режиме раб трансформатора.

Входное сопротивление тиристоров величина п менная, В схему формирователя вводят балластный зйстор, который включается последовательно с упр! ляющим переходом и предназначается для огранйче изменения тока управления прп изменении в широ пределах сопротивления цепи yнpaвляюпeгo электро-наблюдаемом в функции температуры у одного тирп ра, а в особенности при переходе от одного образца ристора к другому. Для расчета балластного резист< пользуются предельны-ми параметрами управляю: сигнала тиристора {/„р, 1щ,[Л. 23].

С учетом балластного резистора R и предельных раметров управляющего сигнала напряжеиие источ постоянного тока (без учета падения напряжения на сыщенном транзисторе), приведенное к выходной об: ке, равно t/+Ь„р.

Импульсная мощность формирователя получа максимальной (а на .этот случай его и иа.то проект вать) при минимальном сопротивлении управляюи перехода тиристора. Принимая его равным нулю, п чаем:

Р== =(/„,/? +1/„р) г ?.

Оптимальное значение dP/dRO, откуда

R~ VnpUap-

Таким образом, формирователь должен рассч ваться на передачу в импульсе мощности 4Unpfnp.

На передачу этой же мощности должен быть расе тан и выходной трансформатор, если балластный ре стор включен на выходе трансформатора. Наиряже! иа выходной обмотке в этом случае принимается р ным 2t/iip. Если балластный резистор включить поел вательно с первичной обмоткой трансформатора, I обмотки трансформатора должны быть рассчитаны тот же ток, что и в предыдущем случае, но иапряжей будет изменяться в очень широких пре.делах в завис: мости от вольт-амперной характеристики управляю! го перехода, однако всегда будет меньше, чем 2(/пр. Н; более вероятное значение максимального напряжен 74

R находим из уело:



равно Vxnu Для формирователей с внутренней обратной связью балластный резистор должен включаться на стороне вы.ходной обмоткн, так как только в этом случае обеспечивается неизменным режим работы цепи обратной связи. Для формирователей усилительного типа с этой точки зрения режим работы трансформатора не имеет значения, поэтому балластный резистор всегда включается последовательно с первичной обмоткой. Преимуидествами такого включения являются: 1) уменьшение мощности трансформатора, что позволяет уменьшить индуктивность рассеяния, отрицательно влияющую на передний фронт управляющего импульса; 2) уменьшение напряжения, необходимого для возврата магнитопровода в исходное состояние за фиксированное время после снятия тока управляющего сигнала на входе формирователя; 3) ограничение тока через транзисторный «люч при возможных коротких замыканиях в выходном трансформаторе.

Остановимся несколько подробнее на формировании широких импульсов (практически любой длительности) с помощью рассматриваемых устройств. Прп подаче на вход формирователя nocTosWinoro сигнала длительность непрерывного сигнала на выходе конечна и ограничивается временем перемагничивания магнитопровода трансформатора- Для получения широкого выходного импульса имеются два решения, причем оба они связаны с выключением транзисторного ключа на время, необходимое для возврата магнитопровода - трансформатора а первоначальное состояние. Для этого на входе формирователя должна осуществляться операция логического умион-еенпя входного сигнала произвольной длительно-стп и прерывистого (модулирующего) сигнала. Логическое умножение (илн логическая функция И) осуществляется в предыдущем каскаде системы управления с помощью диодной схемхл,


Рис. 41, Передача «широких» импульсов с помощью одного ф о р м и р о в а т е л я.



Вариант I. Схема формирователя приведена рис. 41,а. Модулирующий сигнал представляет ci последовательность импульсов, пауза между котор в несколько раз меньшедлительности импульса. В э случае на выходе формирователя получаем сигнал

вторяющий модулир. щую функцию (рис. 41,1 Указанный модулиру щий сигнал формируе несимметричным мул* вибратором. Данный рпапт позволяет получи с помощью одного фор1 рователя широкий выа импульс, в этом достоинство. Однако дует указать иа иедс ки: 1) уме1гьшение врф пи паузы связано с ув« чением напряжения врата (36), что увел* вает напряжение на зисторе, коммутируюи1ем цепь трансформатора, трансформатор рассчитан иа напряжение Unp, то нап{ жеппе возврата (размаышчнвания) должно быть менее


*ихг ной

rrxxrri

Рис, 42. Передача «широких» импульсов с помощью дву.х формирователей.

воэвр

где /ивремя намагничивания, соответствующее тельности импульса модуляции; /„ - время размагнич вания, соответствующее длительности паузы; при Страна•« 64-Свозвр; 2) перединй фронт управляюще сигнала может совпасть с паузой модулирующего, этом возможна потеря информации при воспроизведем входного сигнала; 3) не всегда пауза в выходном равляюнгем сигнале допустима.

Вариант II. Здесь используются два формироват ля усилительного типа (рис. 42,а), на которые приходи один и тот же сигнал управления. Модулирующий сИ нал представляет собой последовательность нмпульсс" время паузы равно времени импульса, причем модул* рующие сигналы, подаваемые иа каждый из формиров телей, находятся в противофазе. Указанные модулиру* щие сигналы получаем на выходах симметричного мул 76

Рис, 43. Параллельное (а) и последовательное (б) включение разделительных трансформаторов.


тивибратора. Выходные

обмотки каждого форми- -£,\ 1 пователя через раздели- rt.. . t; тельные диоды включены на управляюнгнй переход тиристора. При таком зключепип имнульс на выходе одного формирователя соответствует паузе на другом, благодаря чему при суммирований сигна-дов на управляющем переходе отсутствует пауза (рнс. 42,6). Данному варианту не свойственны недостатки первого варианта, однако для его реализации требуется вдвое большее количество элементов.

При управлении группой тиристоров к транзисторному ключу подключается соответствующее количество парал.иельно нли последовательно соед1Щеиных разделительных трансформаторов (рис. 43,а,б).

18. ОСНОВЫ ПОСТРОЕНИЯ ЛОГИЧЕСКИХ СХЕМ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ИМПУЛЬСОВ

Основное назначение логической схемы распределения импульсовполуче1ре многоканальной системы импульсов на входах выхогшых формирователей. Форма импульсов каждого канала должна быть одинаковой, и фазовый сдвиг между импульсами соседних каналов должен быть равен - я/т (т-число фаз инвертора). Синхронизация распределителя осуществляется с помощью импульсов задающего генератора. Ниже рассмотрены принципы построения схем распределения импульсов применительно к системам управления трехфазными мостовыми инверторами.

Логическая схема распределителя мояет быть осуществлена лпбо в виде самостоятельного устройства, выполненного на элементах дискретной техники (наиболее распространены в общепромышленных устройствах логические элементы «Лспнка;» серии Т), либо в виде специальных взаимных связей между ЗГ и выходными формирователями. В последнем случае формирователи долж-



ны обладать рядом свойств, характерных дляэлеме логических схем (наиболее важным является сво! «памяти»). Однако независимо от конкретного вс... иия схемы распределения принципы построения ее ются общими.

Длительность импульсов каждого из шести выход каналов определяется типом автономного инверц, способом регулирования выходного напряжения н1 жимом работы нагрузки. Как было показано в гл. 1 управления тиристорами инвертора тока можио исшр зовать узкие импульсы (рис, 3), а для инвертора на! жеиия необходимы широкие импульсы. При отсутй ШИР в каждом канале за период выходной частотщ жеи вырабатываться один импульс (рис. 9), дли! ность которого в общем случае должна быть ран* а в частном случае отсутствия рекуперативного paL торможения привода оиа может быть уменьшена щ

При наличии ШИР в каждом выходном канале CL, управления должна вырабатываться серия HMnyji, определяемая выбранным способом регулирования.,! рассмотренном в гл. 1 способе средняя часть им™ длительностью и/З разбивается иа п участков и el ной нмпульс вырабатывается только в течение bi

g-Y (Т ~ коэффициент регулирования), а остальное g~-(l-Y) импульс вырабатывается в противофааио

нале, сдвинутом на я по отношению к данному ка (рис. 16, п~3). В данном случае имеются в виду лизированные автономные инверторы напряжения; ход к диаграммам реальных тиристорных инвер1, как будет показано нил-се, не приводит к принципа! иым изменениям.

Рассмотрим принципы реализации задачн пре зоваиия импульсов ЗГ в указанные системы импул и свойства логических элементов, которые для этого обходимы.

1. Импульсы ЗГ могут быть узкими одной П0ЛЯ1

ти (§ 11,6) либо прямоугольными переменной пол# сти (§ 10, 11,а). Для работы схем на типовых лО ских элементах необходимы импульсы одной пол*" сти (для элементов серии «Логика Т» - отрицатель-В Следовательно, необходимо преобразовать импу! трансформаторных ЗГ к форме, удобной для испо1

яния. На рис. 44,а показан пример такого преобразо-яния. Выходная обмотка трансформаторного ЗГ вы-"олняется со средней точкой, которая подключается • обпмУ зажиму системы питания логических элементов а накрайних зажимах через диоды получаем сигна-1ы одной полярности. Фронты сигналов трансформатор-iix ЗГ благодаря наличию положительной обратной связи имеют достаточно высокую крутизну, поэтому

гр ЗГ


Tzmr

TZTTirtJ

Рис, 44, Согласование работы ЗГ и логического устройства,

МОЖНО считать, что наличие сигнала на одном зажиме соответствует отсутствию Суигнала на другом. Один из сигналов, а соответственно й выход, обоаншчаем ЗГ, другой ЗТ. Наличие д.вух сигналов ЗГ и ЗГ очень удобно при построениц догичес,ких схем, поэтому выходные сигналы бестрансформаторных ЗГ {ужяе импульсы) иногда также преобразуются с помощью статического триггера со счетным входом в аналогичную систему сигналов (рис, 44,6).

В ряде случаев, кроме широких импульсов, необходимы узкие, соответствующие , переднему "или -заднему фронту импульсов ЗГ"или ЗГ. Выделение узких импуль-сов осуществляется путем запуска соответствующим фронтом широкого импульса формирователя узкого импульса,

2. Все диаграммы управляющих сигналов трехфазных инверторов содержат шесть аналогичных систем



0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 [12] 13 14 15 16 17


0.0119