14.3. Широтно-импульсный преобразователь (шип)
Широтно-импульсный преобразователь (ШИП) служит для преобразования нерегулируемого постоянного напряжения в регулируемое постоянное напряжение.
Рис. 4. Блок - схема широтно-импульсного преобразователя
ШИМ
– это широтно - импульсный модулятор
характеризуется скважностью
.
. (1)
-
длительность импульса;
-
длительность паузы;
-
период ШИМ.
. 
- частота ШИП.
Рис. 5. Принцип действия широтно-импульсного преобразователя
ШИП имеет следующие характеристики:
1. Характеристика управления ШИП;
2. Регулировочная характеристика ШИП;
3. Выходные (внешние) характеристики ШИП;
4. Динамическая характеристика ШИП.
14.4. Частотно-импульсный преобразователь (чип)
Частотно-импульсный преобразователь (ЧИП) служит для преобразования нерегулируемого постоянного напряжения в регулируемое постоянное напряжение.
ЧИМ – это частотно - импульсный модулятор.
Рис. 6. Блок - схема частотно-импульсного преобразователя
ЧИМ имеет следующие характеристики:
1. Характеристика управления ЧИП
2. Регулировочная характеристика ЧИП
3. Выходные (внешние) характеристики ЧИП
4. Динамическая характеристика ЧИП
Характеристика
управления показана на рис. 7 Аналитически
характеристика описывается формулой
.
Рис. 7. Характеристика управления ЧИП
14.5. Тиристорный регулятор напряжения
Тиристорный регулятор напряжения (ТРН) служит для преобразования нерегулируемого переменного напряжения в регулируемое переменное напряжение.
Тиристорный регулятор напряжения имеет следующие характеристики:
характеристика управления СИФУ ТРН;
регулировочная характеристика ТРН.
Рис. 8. Характеристика управления СИФУ ТРН
Рис. 9. Регулировочная характеристика ТРН
14.6. Преобразователь частоты (пч)
Преобразователь частоты (ПЧ) служит для преобразования нерегулируемого переменного напряжения в переменное регулируемое напряжение с регулируемой частотой.
Рис. 10. Характеристика управления ПЧ
По характеристике видно, что выходная частота ТПЧ ограничена и снизу (fмин), и сверху (fмах). Ограничение сверху обусловлено тем, что управляемый двигатель рассчитан на определенную частоту, превышать которую намного нельзя из-за возможных механических повреждений двигателя вследствие увеличения его частоты вращения выше номинальной.
Из динамических характеристик выделим передаточную функцию ТПЧ, которая представляет собой произведение передаточных функций управляемого выпрямителя, сглаживающего фильтра и автономного инвертора.
W
(p)=Wув(p)*Wф(p)*Wи(p). (2)
. (3)
где Кув,Ки - коэффициенты усиления УВ и АИ,
T1,T2 - постоянные времени запаздывания УВ и АИ,
T - малая постоянная времени управления УВ,
Tф - постоянная времени сглаживающего фильтра.
14.7. Характеристики сп
Передаточную функцию силового преобразователя (СП) можно записать в следующем виде:
. (4)
где К - коэффициент усиления СП, определяемый по регулировочной характеристике,
Tу - малая постоянная времени системы управления СП,
T - время запаздывания прохождения сигналов в СП, связанное с неполной управляемостью вентилей.
При оценке динамических свойств можно пренебречь некоторыми явлениями в СП.
1. постоянной времени Ту системы управления СП;
2. временем запаздывания Т прохождения сигналов в СП, связанное с неполной управляемостью вентилей;
3. постоянной времени Ту системы управления СП и временем запаздывания Т прохождения сигналов в СП, связанное с неполной управляемостью вентилей.
. (5)
2
.
Пренебрегаем постоянной времени Ту
системы управления СП и получим
3
.
Пренебрегаем временем запаздывания Т
прохождения сигналов в СП, связанное с
неполной управляемостью вентилей, и
получим
4.
Пренебрегаем постоянной времени Ту
системы управления СП и временем
запаздывания Т прохождения сигналов в
СП, связанное с неполной управляемостью
вентилей, и получим
.
Характеристики управления СП можно в математических моделях представить:
1. линейными;
2. нелинейными.
Рис. 11. Линейная характеристика управления СП
Учет нелинейных свойств СП можно произвести с помощью характеристик.
Рис. 12. Нелинейная характеристика СП
Коэффициент передачи СП с характеристикой на рис. 12 является переменным