Синхронні системи імпульсно-фазового управління
При синхронному способі імпульсно-фазового управління відлік кута подачі імпульсу управління проводиться від певної фази напруги мережі, яка живить перетворювач: , де - Кут подачі i-го імпульсу управління; - Регульований кут затримки; - Кут початку відліку кута затримки по відношенню до напруги мережі. Синхронний спосіб управління в даний час є загальноприйнятим і найбільш поширеним. Вони можуть бути одноканальні і багатоканальні. У синхронних системах управління момент отримання керуючого імпульсу (тобто кут управління α) відраховується від деякої точки напруги мережі живлення (наприклад, від моменту його переходу через нуль). Така синхронізація від напруги живильної мережі здійснюється за допомогою генератора опорної напруги. Початок відліку кута α або збігається з моментом синхронізації, або зрушено щодо нього на певний постійний фазовий кут.
Горизонтальний метод управління
При горизонтальному методі управління формування керуючого імпульсу здійснюється в момент переходу синусоїдальної напруги через нуль, а зміна його фази забезпечується зміною фази синусоїдальної напруги, тобто зміщенням його по горизонталі. На рис.4.1, а наведена структурна схема одного каналу одноканальної системи управління, що використовує горизонтальний метод управління. Принцип роботи схеми полягає в наступному. Генератор змінного напруги ДПН виробляє синусоїдальна напруга, що знаходиться в певному співвідношенні фазовому з анодним напругою вентиля даного каналу (рис.4.1, б). Зазвичай при m 2 ³ 3 як змінної напруги беруть напруга відповідної фази мережі (для трифазної мостової схеми зсунутий на 90 ° щодо анодної напруги вентиля). З виходу мостового фазовращательного пристрої МФУ зрушене по фазі напруга надходить на формувач імпульсів ФІ, де в момент переходу синусоїди через нуль формується керуючий імпульс, який потім підсилюється підсилювачем потужності ВК. Кут зсуву фаз регулюється зміною напруги керування U у. ГПН і МФУ утворюють фазосдвигающей пристрій ФСУ. Рис.4.1 Структурна схема горизонтальної системи управління (а) та діаграма, яка пояснює її роботу (б). Горизонтальний метод управління не знайшов широкого розповсюдження, так як фазообертачі чутливі до зміни форми і частоти напруги, що подається, а застосування в якості регульованого активного опору транзисторів призводить до порушення симетрії формованих імпульсів. Останній недолік можна усунути, якщо застосувати загальне регульоване опір (транзистор) для всіх каналів.
Вертикальний метод управління
При вертикальному методі управління формування керуючого імпульсу виробляється в результаті порівняння на нелінійному елементі величин змінного, (синусоїдального, пилкоподібної, трикутного) і постійного напруг. У момент, коли ці напруги стають рівними і їх різниця змінює знак, відбувається формування імпульсу. Фазу імпульсу можна регулювати за рахунок змінюючи величину постійної напруги. фазосдвигающей пристрій при вертикальному методі управління складається з генератора змінного напруги і вузла порівняння. Схема працює в такий спосіб. Генератор змінного напруги (ДПН) запускається при надходженні з синхронізатора (С) напруги в момент появи на тиристорах прямої напруги, тобто в точках природної комутації. З виходу ДПН напруга пилкоподібної форми надходить на пристрій порівняння (УС), де порівнюється з напругою управління u y. У момент порівняння пилкоподібної та керуючого напруг пристрій порівняння виробляє імпульс, який через розподільник імпульсів (РІ) надходить на формувач імпульсів ФІ 1 або ФІ 2 і далі через вихідні каскади (ВК 1, ВК2) на тиристори випрямляча. Одноканальна система управління може бути виконана і для трифазного випрямляча. У одноканальних багатофазних системах пристрій порівняння, що входить до складу ФСУ, працює з частотою в m 2 разів більшою, ніж у багатоканальних системах, що вимагає в подальшому розподілу імпульсів управління по каналах. Генератор лінійно-змінюється напруги (ГЛИН) може бути виконаний або в одноканальному, або в багатоканальному варіанті. У розглянутій схемі, призначеної для трифазного мостового несиметричного випрямляча, ГЛИН виконаний в одноканальному варіанті. Схема працює в такий спосіб. ГЛИН запускається в моменти появи на тиристорах прямої напруги, тобто в точках природної комутації. Запуск ГЛИН забезпечується синхронізатором (С). З виходу ГЛИН пилкоподібну напруга подається на граничний пристрій (ПУ), яке спрацьовує при досягненні напруги пили значення U п. Напруга з виходу порогового пристрою через дифференцирующую ланцюг (ДЦ) надходить на схеми збігу (СС), куди також подається відповідний імпульс синхронізатора. При збігу імпульсів з виходу синхронізатора і диференціює ланцюга вихідний каскад ВК виробляє імпульс управління, що надходить на відмикання тиристора відповідної фази (рис.5.1, б). Зрушення імпульсу управління по фазі здійснюється шляхом зміни нахилу пилкоподібної напруги ГЛИН за допомогою керованого стабілізатора струму (УСТ). За таким же принципом може бути побудована і схема управління для трифазного мостового симетричного випрямляча. У зв'язку з тим, що в системі управління, побудованій по вертикальному методом, формування імпульсу відбувається в момент порівняння змінного і постійного напруг, всяке спотворення форми кривої мережі живлення (генератора змінного напруги) буде призводити до погіршення роботи системи. Цей недолік можна усунути, застосовуючи як змінного напруга пилкоподібної або трикутної форми. Системи управління, побудовані по вертикальному методом, в даний час знаходять широке поширення.
Таблиця 1. Вихідні дані для розрахунку випрямляча. Завдання № 1
Показники |
Варіанти (остання цифра номера залікової книжки) |
|||||||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
0 |
|
, У |
460 |
115 |
60 |
230 |
80 |
48 |
230 |
460 |
115 |
60 |
, А |
200 |
100 |
300 |
100 |
200 |
160 |
300 |
100 |
200 |
200 |
, У |
380 |
220 |
220 |
380 |
380 |
220 |
380 |
380 |
220 |
230 |
Схема з'єднання обмоток |
Варіанти (передостання цифра номера залікової книжки) |
||||||||||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
0 |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
Таблиця 2. Вихідні дані для виконання завдання № 2
Показники |
Варіанти (остання цифра номера залікової книжки) |
|||||||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
0 |
|
U dH, У |
230 |
115 |
460 |
660 |
230 |
460 |
230 |
660 |
115 |
230 |
I dH, А |
20 |
25 |
15 |
20 |
50 |
45 |
60 |
25 |
45 |
55 |
U K,% |
8 |
7 |
8 |
7 |
9 |
10 |
8 |
10 |
7 |
8 |
a 1, ел. град. |
30 |
40 |
20 |
25 |
35 |
25 |
20 |
35 |
30 |
15 |
a 2, ел. град. |
60 |
65 |
70 |
75 |
55 |
60 |
55 |
70 |
80 |
65 |
a 3, ел. град. |
120 |
115 |
125 |
140 |
130 |
135 |
145 |
120 |
145 |
115 |
Схема з'єднання обмоток |
Варіанти (передостання цифра номера залікової книжки) |
||||||||||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
0 |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
Таблиця 3. Вихідні дані для виконання завдання № 3
Показники |
Варіанти (передостання цифра номера залікової книжки) |
|||||||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
0 |
|
Пульсность схеми випрямляча |
6 |
3 |
3 |
2 |
6 |
6 |
2 |
3 |
2 |
2 |
|
18 |
24 |
36 |
12 |
60 |
15 |
20 |
24 |
15 |
9 |
I d. Max, А |
5 |
0,4 |
0,6 |
2,5 |
2 |
1,0 |
0,8 |
0,75 |
0,25 |
2,5 |
I d. Min, А |
0,5 |
0,1 |
0,1 |
0,5 |
0,5 |
0,25 |
0,2 |
0,25 |
0,05 |
0,5 |
|
|
|||||||||
Показники |
Варіанти (остання цифра номера залікової книжки) |
|||||||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
0 |
|
До п (1),% |
0.08 |
0.05 |
0.2 |
0,15 |
0.09 |
0.10 |
0,05 |
0,1 |
0,05 |
0,1 |
До ії,% |
1,5 |
1,0 |
2,0 |
1,5 |
2,5 |
1,5 |
2,0 |
1,0 |
2,5 |
2,0 |
t і, мс |
2 |
3 |
1 |
1,5 |
2 |
3 |
1.5 |
3 |
2.5 |
1 |