28 Способы управления силовыми импульсными преобразователями в эп-де постоянного тока (симметричный, несимметричный, поочередный)

Схема широтно-имп-го преобр-ля (ШИП) предс-на на рис 68. Она содержит 4 ключа ТК1 - ТК4. В диагональ моста, образованного силовыми ключами, включена нагрузка. Нагрузкой -якорь дв-ля пост. тока. Питание ШИП осущ-ся от ист. пост-ного тока, неупр-го выпр-ля. Симм-ный способ упр-ния ШИП:в состоянии одновременного перекл-ния находятся 4 силовых ключа моста, а U на вых. ШИП представляет собой знакопеременные импульсы, длительность которых регул-ся вх. сигналом. В ШИП с симметричным упр-ем среднее U_я на вых. ШИП=0,когда относительная продол-сть включения ₀ = 0.5. Временные диаг-мы работы ШИП при симм-ном способе упр-ния приведены на рис 69. Симм-ный способ упр-ния обычно исп-ся в маломощных эл.приводах постоянного тока. Преимуществом яв-ся простота реализации и отсутствие зоны нечувств-сти в регулир-ой хар-ке. Недостатком ШИП с симм-ным упр-ем явл-ся знакопеременное U на нагрузке и в связи с этим повышенные пульсации тока в якоре двигателя. Исключить этот недостаток привело к разработке способов, обеспечивающих однополярное U на выходе ШИП. Простейшим из них яв-ся несимметричный. В этом случае (рис 70а) переключаются силовые ключи ТК3 и ТК4 (ключи ТК1 и ТК2 при противоположной полярности вх. сигнала), силовой ключ ТК1 постоянно открыт, а ТК2 -закрыт. Силовые ключи ТК3 и ТК4 переключаются в противофазе. При включенных ТК1 и ТК4 формируется U, поступающее на якорь дв-ля. Одновременное вкл-ие ТК1 и ТК3 необходимо при рекуперации энергии в сеть. Это происходит при вкл-ных ТК1 и ТК4, когда E_дв >U_n . Ток проходит по обратным диодам этих ключей. Когда выкл-ся ТК4 и вкл-тся ТК3, ток не прерывается, он течет по пути: -левая щетка двигателя М - обратный диод ключа ТК1- ключ ТК3 - правая щетка двигателя- якорь двигателя. При работе в двиг-ном режиме на вых. ШИП формируются знакопостоянные импульсы и среднее U на вых.=0, когда относительная продол-сть вкл-ия ключа ТК4 _ = 0. Недост-ом рассм-ного способа упр-ния явл-ся то, что загрузка ключей рабочим током неодинакова. При любом знаке вх. сигнала в состоянии перекл-ния нах-ся все 4 силовых ключа моста, частота перекл-ния каждого из них в 2 раза меньше частоты U на вых.

Чем ниже частота перекл-ния силовых ключей, тем ниже допол-ные потери мощ-ти в них, т.е. пониженная частота перекл-ния силовых элементов яв-ся дост-ом ШИП. Упр-щее U силовых ключей ТК1, ТК2 и ТК3, ТК4 постоянно нах-ся в противофазе; ключи перекл-тся через период вых. U . Этим достигаются одинаковые условия работы полупров-вых приборов в мостовой схеме.При некотором знаке вх. сигнала упр-щие импульсы U_у1 и U_у4 длит-тью t₁ = (1+) подаются на диагонально расп-ные ключи со сдвигом на полпериода (рис 71а), а упр-щие импульсы U_у2 и U_у3 длит-тью t₂ = (1- ) также со сдвигом на полпериода подаются на силовые элементы противоположной диагонали (ТК2, ТК3). На интервале  нагрузка подключена к ист-ку питания с помощью диагонально расп-ых ключей, а на интервале (1- ) нагрузка закорочена с помощью верхних или нижних ключей, если работа преобр-ля происходит в инверторном режиме.При изменении знака вх. сигнала порядок упр-ния диагональными ключами изм-тся на противоположный (рис 71б). При поочередном упр-нии на нагрузке формируются знакопостоянные импульсы длительностью .