книги из ГПНТБ / Бродовский В.Н. Приводы с частотно-токовым управлением

транзистора 7'2 станут равными пулю ток /„ и ток во вторичной обмотке трансформатора 6. Транзистор 7^ будет поддерживаться в открытом состоянии током во вторичной обмотке трансформатора S. Когда ток i спадет до нуля и на выходе СФ будет выполняться усло­ вие 1цх = ( Л | транзистор Г\ снова закроется и работа ПТ будет проис­

ходит согласно описанному выше.

транзисторы 1 и 3, формируя в нагрузке ток i другого направления. Необходимо отметить, что для нормальной работы трансформато­ ров управления 9 и 10 и трансформаторов тока 5—8 их сердечники должны быть неремагиичепы до исходного состояния. Для этого па всех трансформаторах предусматриваются вторичные обмотки, ко­ торые включаются в цепи постоянных токов. На рис. 2-20 цепи перемагничипання сердечников трансформаторов 9 и 10 состоят из сопро­

В рассмотренном выше случае перемагпнчиванне сердечников транс­ форматоров 5 и 9 происходило во время спада тока (', а сердечника трансформатора 8—во время нарастания тока i.

2-9. ПЕРЕКЛЮЧАТЕЛЬ ТОКА НА ТИРИСТОРАХ

Переключателем тока назовем устройство, состоящее из двух силовых ключей усилителя напряжения с принудительной коммута­ цией. При этом в него входят силовые ключи, смежные по нагрузке, например С/С,, С/(2 или СКз, СКи (рис. 2-2). Переключатель тока является основной составной частью многофазных усилителен напря­ жения; в трефазных усилителях используются три переключателя тока, в однофазном — два.

В настоящее время известно много различных схем переключате­ лей на тиристорах [Л. 26, 33, 37, 38, 47]. Однако многие из них-явля­ ются сложными и не имеют достаточного быстродействия. В [Л. 38] описана схема, которая удовлетворяет большинству требований, предъявляемых к переключателям тока. Неостатками этой схемы можно считать значительное количество тиристоров (два основных и два вспомогательных в одном переключателе тока) и сложность схемы управления, так как необходимо формировать раздельные сигналы управления всеми тиристорами с соблюдением определенной очередности их включения.

Рассмотрим переключатель тока (рис. 2-21), который содержит всего два тиристора, играющих одновременно роль основных (рабо­ чих) и вспомогательных тиристоров [Л. 18]. Тиристор 2 обеспечивает

ключает нагрузку к минусу источника напряжения через диод /4 и нелинейный дроссель 6. Закрывание тиристоров производится с по­ мощью коммутационного контура, содержащего конденсатор 9 и линейный дроссель 10. Тиристор 2 вместе с диодами 13 и 7 образует

111

Дет. Это значит, что сердечник дросселя 6 ие обязательно перемаГничнвать до исходного состояния за время спада тока L Достаточно перемагнитить его к моменту времени, когда ток i снова достигнет значения /'маис-

Таким образом, в рассмотренном случае время перемагнпчнваиня ta сердечника дросселя 6 из рабочего состояния в исходное должно

быть не больше времени одного периода частоты переключений сило­ вых ключей, т. е. для ПТ с люфтом / ц ^ Г 0 , а для ПТ с программным управлением / П ^ 2 Г 0 .

Время перемагнпчнваиня сердечника дросселя 6 из рабочего со­ стояния в исходное может быть определено из формулы

где /<л — коэффициент, показывающий, во сколько раз время запира­ ния /:, тиристора меньше периода колебательного процесса в комму­

могут быть спроектированы: ПТ без люфта с начальной частотой пе­

(основному тиристору), а тиристор / играл роль вспомогательного, осуществляющего коммутацию основного. При другом направлении

114

нелинейных дросселей 5 и 6 в схеме рис. 2-21 играют тирисгоры 5 и 5. Так как времена закрывания тиристоров очень малы, то этот пере­ ключатель тока обладает более высоким быстродействием. В схеме этого переключателя" тока дроссель коммутационного контура пред­ ставлен в виде двух отдельных воздушных дросселей 10 и 10', а кон­ денсатор 9 коммутационного контура подключен параллельно тири­ сторам 5 и 6. Характерной особенностью этого переключателя тока является то, что скорости нарастания напряжения на тиристорах пе­ реключателя оказываются строго ограниченными. Это делает его ра­ боту высоконадежной. Однако схемы формирования ПТ различных типов с использованием этого переключателя тока сложней схем фор­ мирования соответствующих ПТ на основе переключателя тока с не­ линейны м и д россел ям и.

0- ту

Рис. 2-23. Преобразователь тока на тири­ сторах.

ных дросселей переключателей тока не показаны, чтобы не загромождать рисунок.

Рассмотрим работу усилителя напряжения и схемы формирования применительно к различным типам ПТ. При этом будем (подразумевать, что ток *у (поступает на вход схемы -формирования с выхода измерителя тока (рис. 2-18), который одновременно выполняет функции сравнивающего элемента.

соответствующий току нагрузки А/. При —''у .макс<'"у<

неравенство £<»"макс и, следовательно, /у >—("у.макс тран­ зистор Т3 закроется и с тиристоров 1 и 3 будут сняты сигналы управления. Эти тиристоры закроются за время спада тока i (§ 2-9).

При t=iM nii. iy—'V-макс (на рис. 2-25 направление протекания положительного тока iy показано стрелкой) открываются транзистор T/L и, следовательно, тиристоры 2 и 4. При этом колебательный процесс в коммутацион­ ных контурах не происходит, так как тиристоры / и 3 к этому моменту времени уже закрылись. Ток i начинает нарастать, протекая через тиристоры 2 и 4. При выпол­ нении неравенств />iM im, <у<'умакс транзистор Т2 откры­ вается и с тиристоров 2 и 4 снимаются сигналы управ­ ления. Эти тиристоры остаются открытыми вследствие протекания по ним тока /'. Далее ток /' достигает значе­ ния ('макс и ПТ работает, как было описано выше.

Рассмотрим работу ПТ с люфтом и с программным управлением. В § 2-5 было показано, что при работе TIT с люфтом и с программ­ ным управлением ключи К\—/<4 (рис. 2-3) должны находиться в со­ стояниях, соответствующих программам П1, Ш', П2 и П2'. Это зна­ чит, что тиристоры /—4 схемы рис. 2-23 должны быть открытыми или закрытыми согласно названных программ. При t>0 и Ui>0 в соот­ ветствии с программой П1 должна обеспечиваться следующая после­ довательность состоянии для тиристоров 2 и 4: открыты 2 и 4; открыт 4\ открыты 2 и 4; открыт 2; открыты 2 и 4; открыт 4 и т. д. Для получения указанной последовательности состояний в схеме рис. 2-23 необходимо подать сигналы управления на тиристоры /—4 в следую­ щей очередности: /; 2; 3; 4; 1 и т. д.

Действительно, если при открытых тиристорах 2 к 4 к токе i,

118

по Цепи тиристоров 2 и 4. При подаче сигнала управления на fHpHстор 3 в момент времени, когда £=1'макс в результате коммутации закрытыми оказываются оба тиристора 3 и 4 и ток i начинает спа­ дать, протекая через диод 6", тиристор 2 и цепь нагрузки.

Если подать сигнал управления на тиристор 4 при (=<мпп, то ток i начнет нарастать через тиристоры 2 и 4 и т. д.

Назовем программу П1 применительно к схеме рис. 2-23. про­ граммой с прямой последовательностью включения тиристоров и обо­ значим ее П1 (/, 2,3,4, 1 ...).

открыт 2, закрыты 2 и 4; открыт 4; закрыты 2 и 4; открыт 2 и т. д. Для обеспечения названной последовательности достаточно обеспе­ чить поступление кратковременных сигналов управления на тиристо­

= |'мип после подачи сигнала управления на тиристор 4 ток начинает нарастать в контуре из тиристора 4, диода 8 и цепи нагрузки. В этом контуре отсутствует источник напряжения питания. Далее при i = = 1мпкс после подачи сигнала управления на тиристор 3 закрываются

Следовательно, схема формирования ПТ с люфтом с программным

ным управлением, которая обеспечивает формирование сигналов

усилитель предназначен для формирования сигналов управления толь­ ко для одного тиристора. Любой из усилителей имеет порог (люфт) срабатывания, определяемый током, задаваемым в базу входного транзистора усилителя. Входными транзисторами усилителей являют­ ся Ти Т3, Тъ, Тт. Пороги срабатывания усилителен определяются •резисторами Rt и R'U R2 И R't, Rz и R'3; Ri, н R\. На резисторы

119