(495)510-98-15
Меню
Главная »  Промышленная электроника 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 [ 138 ] 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166


ной постоянной. При неизменных значениях LK и Ск время /п в за, висит от напряжения питания и тока нагрузки гн. При работе ИППНу в условиях изменения Е и г'н важно, чтобы связанные с ними измен- ния /п.в не приводили к нарушению соотношения ta.tB. В про-? тивном случае тиристор не может быть заперт и будет оставаться постоянно в открытом состоянии, что, естественно, нарушит работу преобразователя.

Зависимость времени tu B от указанных параметров определяет! коммутационную характеристику, используемую для расчета коммутационного узла. ~.;

При определении коммутационных характеристик узлов парад-,* лельной коммутации (см. рис. 7.6, а, б) необходимо исходить из вре-

менной зависимости тока коммутирующего., конденсатора ic(t) (рис. 7.6, в), а узлов поо-* ледовательной коммутации (рис. 7.7, а, б) ~м напряжения на нем uc(t) (рис. 7.7, в). М Во всех рассматриваемых схемах перезШ£ ряд коммутирующего конденсатора на этаШ запирания силового тиристора осуществляй ется в колебательном контуре, создаваемое элементами LK, С„. В связи с этим указан§ ные зависимости целесообразно представитЩ в обобщенном виде, используя обобщеннувУ; схему замещения контура перезаряда конЦ денсатора (рис. 7.8), действительную для К|§§ на этапе запирания силового тиристора. j В схему замещения входят основные элеж менты контура коммутации LH и Ск с начал ь * ными значениями тока (0) и напряжения U(0), коммутирую щий тиристор Тк, а также источник напряжения .Ек цепи переза ряда коммутирующего конденсатора, напряжение которого для каж^. дой конкретной схемы определяют отдельно. gt

В контуре коммутации схемы рис. 7.6, а дополнительный источний напряжения отсутствует, т. е. Ек - 0. В контур коммутации схемьш рис. 7.6,6 входит напряжение источника питания Е, направленно^ встречно напряжению U(0), в связи с чем здесь Ек --Е. Контур* коммутации схемы рис. 7.7, а содержит источник питания Е, а контур коммутации схемы рис. 7.7, б - напряжение, равное 0,5Е, дейсЩ вующее на конденсаторе С2 фильтра цепи постоянного тока. Указа ные напряжения в этих схемах включены с полярностью, согласной' полярностью напряжения U(0), в связи с чем для схемы рис. 7.7, -£к = Е, а для схемы рис. 7.7, б £к = 0,5Е.

С целью упрощения расчетов пренебрегаем активными сопроти лениями соединительных проводов, а также потерями в элемента контура коммутации LK, Ск и в тиристоре Тк при его отпирании. Расчет тока ic(t) по схеме замещения рис. 7.8 дает:

1,(01

Рис. 7.8. Общая схема замещения контура коммутации на этапе приложения к силовому тиристору обратного напряжения

*с() = у'Гf U{0)+E Y+/l(Q)2 sincV + aretg

/,(0) Zc

U (0) + Ек

, (7/3



где со0= 1/ /£кСк - угловая частота контура коммутации; Z0 = = y~LJCK - его характеристическое (волновое) сопротивление.

Выражение (7.3) является обобщенным для рассматриваемых коммутационных узлов.

В схемах рис. 7.6, а, б коммутирующий дроссель не входит в цепь протекания тока нагрузки и перед отпиранием коммутирующего тиристора II (0) = 0. С учетом сказанного выражение (7.3) для схем рис. 7.6, а,б принимает вид

h if) = Jcm sin <V = U (0> + Ek sin V. (7-4)

, U(0) + EK

где /Cm= --L-L----амплитуда тока конденсатора в контуре

коммутации.

Введем обозначение

U (0) + Ек

(7.5)

характеризующее относительное значение начального напряжения в контуре коммутации. С учетом этого обозначения записываем выражение (7.4) в виде

г'с (0 = --- Esin toQt. (7.6)

Длительность действия обратного напряжения на силовом тиристоре 4.в, или в угловых единицах 6 = ш0/п.н, определяется в схемах рис. 7.6, а, б интервалом, в течение которого 1С > / (ем. рис. 7.6, в). Поскольку длительность коммутационного интервала относительно мала, а индуктивность в цепи нагрузки обычно велика, ток iH на коммутационном интервале не успевает заметно измениться, его принимают равным току нагрузки к моменту коммутации (ti на рис. 7.6, в) и обозначают /(0). Например, для импульсных преобразователей с большой индуктивностью сглаживающего дросселя /(0) = /в = UJRB.

Время в угловых единицах, предоставляемое силовому тиристору Для восстановления запирающих свойств, находят из соотношения (7.6) как разность со04 -- ш02 (см. рис. 7.6, в):

9 /{-тшг )- (7-7)

введем обозначение:

X = - Z°--коэффициент нагрузки коммутационного узла, noG-

Е

Ле чего выражение (7.7) приобретает вид

9 = 2arcig j/~ (y)2~ 1 <7-8>

к



Соотношение (7.8) является обобщенным выражением коммуТа. ционных характеристик для схем рис. 7.6, а, б, причем для схемь}

Коммута.

7.6, а в = -tJ- , а дЛя схемы рис. 7.6, б в = U

рис. . Е Е

ционные характеристики для этих схем представлены графически ца; рис. 7.9, а. Они показывают зависимость угла 6 от коэффициента нагрузки х при постоянных значениях коэффициента е. Характеристики выходят из обще! точки со значением 9 = л при X = 0 (/(0) = 0) и имеют спадающий характер. Углу 6 == о соответствует равенство /(0) =j

= J Ста или X = е- .ч

Характер зависимости 9 щ = F(x) поясняется диаграммой рис. 7.9, б. Повышение начального напряжения на конденсаторе [/(0) приводит к увели-

В, рад г 3,0\

U5 1,23

1,0 0,5

Я

Ег0,5

0,8 Ifi 2,0


чению тока /Ст (пунктирная

Рис. тики

7.9. Коммутационные характерис-узлов параллельной коммутации (а); ток конденсатора в узлах параллельной коммутации (б)

кривая на рис. 7.9, б) и возрШ танию угла 9. При этом комму! тационная способность КУ повышается, поскольку схема способна обеспечить запирание тиристора при большем токе нагрузки. Увеличение напряжения U(0) отражается на увеличении коэффициента е, в связи с чем коммутационные характеристики при больших значениях коэффициента i располагаются правее.

При одинаковых параметрах LK, Ск и одинаковых значениях £/(0), Е амплитуда тока IСт в схеме рис. 7.6, а больше, чем в схеме рис. 7.6, б, и ей соответствуют большие значения угла 9. Это позво: ляет заключить, что схема рис. 7.6, а при прочих равных условиях обладает более высокой коммутационной способностью. Указанно отражается и в большем значении для нее коэффициента е. Если, например, положить £/(0) = 2Е, то для первой схемы е = 2, а для второй 8=1. При U(0) = Е коэффициент е для схемы рис. 7.6, б равен нулю и она теряет способность к коммутации, в то время как в схеме рис. 7.6, а коммутационная способность сохраняется.

Определим коммутационные характеристики КУ (см. рис. 7.7., а, б). В этих КУ коммутирующий дроссель LK расположен в цепи протекания тока нагрузки, следовательно, в схеме замещения рис. 7$ /ь (0) = /(0). Начальное напряжение на конденсаторе, как и для предыдущих схем, принимаем равным £/(0). С учетом сказанного, а также введенных ранее обозначений выражение (7.3) для рассматривав мых схем можно записать в виде

tc (0 = /cm sin ы + 8) = -j- V е2 + X2 sin /uV + arctg-M, (7J



1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 [ 138 ] 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166



© 2018 ООО "Стрим-Лазер": Лазерная гравировка.
Все права нотариально заверены. Копирование запрещено.