(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

§ 7.3. ИППН С ПАРАЛЛЕЛЬНОЙ КОММУТАЦИЕЙ И КОММУТИРУЮЩИЕ КОНТУРОМ, ПОДКЛЮЧАЕМЫМ НА ЭТАПЕ КОММУТАЦИИ

ПАРАЛЛЕЛЬНО СИЛОВОМУ ТИРИСТОРУ

Данный и последующие параграфы настоящей главы посвящен^ рассмотрению конкретных вариантов схем ИППН. Схемы отличают-? ся структурой коммутационного узла, используемого для запирания! силового тиристора. При рассмотрении принципа действия большое! внимание уделяется определению начального напряжения на кон* денсаторе 0(0) и напряжений на тиристорах, являющихся важней-? шими критериями при выборе схемы для практического применения!

Схема ИППН с параллельной коммутацией и коммутирующим! контуром, подключаемым на этапе коммутации параллельно сило4 вому тиристору (т. е. КУ по типу рис. 7.6, а), приведена на рис. 7.11, а§. Кроме силового и коммутирующего тиристоров схема содержит nef резарядный тиристор Тп, осуществляющий подготовительный для! очередной коммутации перезаряд коммутирующего конденсатора.; Дроссель сглаживающего фильтра на схеме не показан. Полагаем,3, что он учитывается суммарной достаточно большой индуктивностью цепи нагрузки ZH.

Необходимая последовательность подачи управляющих импульсов'-на тиристоры (рис. 7.11, б) обеспечивается системой управления прё! образователя. Начало формирования импульса выходного напряже ния обусловливается подачей управляющего импульса на силовой тиристор. Процесс коммутации в схеме начинается с приходом импульса на отпирание коммутирующего тиристора. Поступление ущ, равляющего импульса на отпирание перезарядного тиристора совпа- дает во времени с управляющим импульсом силового тиристора. ..

Пуск схемы связан с подачей управляющего импульса на отпира- ние тиристора Тк при запертом тиристоре Тс. При отпирании тири: стора Тк происходит процесс заряда конденсатора по цепи Е - Ск-£ /-и - - ZH до напряжения, близкого к Е. В дальнейшем процессы в схеме обусловливаются сигналами управления (рис. 7.11, бр Через несколько тактов наступает установившийся режим работШ схемы. 1

Рассмотрим процессы, протекающие в схеме в установившемся режиме (особенности начального, пускового, режима опишем поз^; нее). *!

К моменту времени (рис. 7.11, г) конденсатор Ск заряжается до напряжения 0(0) с полярностью, указанной на рис. 7.11, а в скоб ках. К тиристору Та прикладывается напряжение Е в прямом направо лении (рис. 7.11, е). Напряжение ын = 0, ток нагрузки проводит ди# Д0. К параллельно включенным тиристорам Тк, Тп прикладывает напряжение, равное U(0) - Е; для тиристора Тп - в прямом напряг лении, для тиристора Тк - в обратном (рис. 7.11, ж).

В момент времени отпирается тиристор Тс. К нагрузке прикл|Ц дывается напряжение Е, диод Д0 запирается. Через нагрузку про* текает ток от источника питания. В связи с отпиранием в тот же ьЩ мент времени тиристора Тп открытые тиристоры Тс, Та создают K()tl



тур колебательного перезаряда конденсатора Ск через дроссель liv К концу перезаряда полярность напряжения на конденсаторе изменяется на обратную (указана на рис. 7.11, а без скобок), что необходимо для проведения коммутации силового тиристора. К тиристору Тп прикладывается обратное напряжение, и он запирается. Напряжение на конденсаторе к концу перезаряда близко к первоначальному значению.

Для запирания тиристора Т0 в момент времени t3 подачей управляющего импульса отпирается тиристор Тк. В схеме наступает описанный в § 7.2 коммутационный процесс, обусловленный протеканием тока ic по цепи с тиристором Т0 и диодом Д. На интервале t3 - 4 под действием тока ic (рис. 7.11, д) происходит уменьшение до нуля тока силового тиристора, на интервале /4 - 4 к тиристору прикладывается запирающее напряжение (рис. 7.11, е), равное падению напряжения на диоде Д от протекания через него разности токов ic -- iH.

В момент времени 1Ъ ic = iH (рис. 7.11, д), ток диода Д равен нулю и он запирается. Полярность напряжения на конденсаторе Ск указана на рис. 7.11, й в скобках, а его величина превышает Е- В связи с этим диод Д0 отпирается, образуя цепь замыкания тока iB; напряжение

= 0; к тиристору Тс прикладывается напряжение Е в прямом направлении (рис. 7.11, в> е). С запиранием диода Д и °тпиранием диода Д0 в схеме образуется контур Е - Ск -

- Тк - Д0, в котором Свершается процесс перезаря-


ч

ч

п

tj t

£ Ы


Рис. 7.11. Схема ИППН с параллельной коммутацией и коммутирующим контуром, подключаемым на этапе коммутации параллельно силовому тиристору (а); временные диаграммы, иллюстрирующие его работу (б - ж)



да конденсатора (интервал времени 4-te на рис. 7. ] 1 Ток диода Д0 на этой стадии равен разности iH - ic. Заверща щий этап обусловливается отдачей энергии, накопленной дросселе LK, в цепь источника питания и конденсатор. Он рактеризуется уменьшением тока ic до нуля и дозарядом конд! сатора до напряжения С/(0) (рис. 7.11, г, д). После спадания в момЦ времени te тока ic до нуля тиристор Т„ запирается и к нему прикХ дывается обратное напряжение, равное £/(0) - Е (рис. 7.11, ж), щ за tu в кривой выходного напряжения (рис. 7.11, в) продолжается* момента времени /7, когда происходит очередное отпирание силовда тиристора. В последующем процессы в схеме повторяются.

Из анализа процессов в преобразователе следует, что уменьще^ выходного напряжения до нуля (рис. 7.11, в) происходит не в моиф отпирания коммутирующего тиристора, а спустя время tc, в течей| которого ток нагрузки протекает через тиристор Тс и диод Д (указад ные элементы создают связь нагрузки с источником питания). Э| вызывает как бы появление дополнительного импульса в кривой jmJ] ходного напряжения на интервале tc (заштрихованная площадкаж рис. 7.11, в). Указанное характеризует особенность схем ИППЩ параллельной коммутацией, отмечавшуюся в § 7.2. В

Для схемы преобразователя представляет интерес нахождение, чального напряжения на конденсаторе U(0), которое используется щ расчете элементов LK, Сю а также, как видно из рис. 7.11, ж, определи ет выбор коммутирующего и перезарядного тиристоров по напряжению Напряжение £/(0) является одним из параметров установившем ся режима перезаряда конденсатора, наступающего спустя несколвв периодов работы схемы. Для оценки параметров установившегося .р! жима процессы колебательного перезаряда конденсатора в КУ удб| но рассматривать на фазовой плоскости в координатах Zcic, щ (рас. 7.12), где Zc = VLJCK -характеристическое сопротивление

контура перезаряда, составлен ного из элементов LB, Ск. То; ic и напряжение ис при KOJjg ба тельном процессе сдвивщ по фазе на 90°. ПреимущестЯ метода фазовой плоскости явЩ ется его наглядность и КЩ пактность при рассмотрен большого числа циклов п|Щ заряда. Удобство этого метШ заключается и в том, что щ| соответствующем выборе Щ штаба по осям ZJC и ис три тория точки, отображаюйр перезарядный процесс, coc® ляется (при допущении отСу

п -7 ю ствия потерь) из дуг окружи

Рис. 7.12. Фазовый портрет про- V > \ тГяА

кесса перезаряда конденсатора в теи соответствующего радиусу

схеме рис. 7.11, а отрезков прямых.




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.