45. Устройство дискретной оптоэлектронной гальванической развязки.

ГТН – генератор тактового напряжения. Основой является оптопара VT1, работающая по принципу «включено-выключено», т.е. если диод оптопары открыт, то VT тоже открыт и на выходе присутствует сигнал лог. «0». Если закрыт, то тоже закрыт и на выходе сигнал лог. «1». Для функционирования УГР на дисктрет. оптопаре надо преобраз. вх. постоянный или низкочастотный сигнал в высокочастотный, например ШИМ. Для этого 2-хполярное треугольное напряжение, формируемое ГТН сравнивается с измер. напряж. Uвх на компараторе DA1(суммирующий).

Если измер. , то на выходеDA1 присутствует сигнал(+) полярности. В этом случае светодиод оптопары VT1 световым потоком воздействует на VT и открывает его(по светодиоду протекает ток). В результате к неинвертирующему входу компаратора DA2 прикладывается потенциал близкий к нулю, который меньше потенциала инвертирующего входа. В результате состояние компаратора DA2 изменилось и он перешёл в состояние (-) насыщения.

При напряжение становится меньше по величинеUвх, DA1 переходит в состояние (-) насыщения.Начал протекать ток через VD1 и R1 к источнику питания. В результате светодиод оптопары перестаёт испускать свет, фототранзистор оптопары закрывается и к неинвертирующему входу DA2 прикладывается потенциал, превышающий потенциал инверт. входа и на выходе DA2 появляется напряжение (+) насыщения, таким

образом осуществляется ШИМ входного напряжения Uвх.

Фильтр нижних частот на DA3 выдел. пост-ую сост-ую Uвых DA2. Этот фильтр может служить также и усилителем сигнала опред. Uср и коэффициент передачи УГР. в момент сравнения

Выполняется равенство: Опред. зависимость

Частота колебаний ГТН выбирается на порядок выше частоты коммутации ключей полупроводникового преобразователя эл. энергии. В настоящее время производятся интегральные микросхемы, реализующие УГР, использующие данный принцип.

46. Устройство аналоговой оптоэлектронной гальванической развязки.

Принцип действия основан на микросхеме содержащей светодиод LED и фотодиод PD1 и PD2, 123456 – выводы микросхемы.

Операционный усилитель DA1 работает в режиме суммирующего компаратора, который суммирует токи.

R2, R1 – выбираются по своему усмотрению, k1, k2 – определяются выбранной микросхемой.

Достоинством данного устройства гальванической развязки является простота, высокая точность, высокое быстродействие. Фотодиод PD1 в данной схеме выполняет роль элемента, который компенсирует за счет включения в обратную связь нелинейность ВАХ фотодиода PD2.

Недостаток: можно измерять одну величину одного направления.

47. Система электропривода "бесконтактный двигатель постоянного тока.

БДПТ – это система ЭП состоящая из синхронного двигателя (СД) с трапецеидальным ЭДС вращения с дискретным датчиком положения ротора (ДДПР) и инвертором (ВК) формируемый в фазах двигателя переменный прямоугольный ток. ВК получает питание от источника = напряжения. Если источник получает питание от сети через выпрямитель и фильтр, то вся силовая схема является преобразователем частоты (ПЧ). СД с трапецеидальной ЭДС вращения представляет собой машину сосредоточенной 3-ех фазной обмоткой на статоре с трапецеидальным распределением магнитной индукции в зазоре машины. ДДПР осуществляет формирование сигналов для коммутации фаз двигателя в определенных положениях ротора.

Для получения max момента двигателя при данном токе необходимо, чтобы на интервале постоянного значения ЭДС в фазах якоря протекал = ток. ДДПР формирует сигналы соотв. постоянному значению ЭДС фаз, необходимые для открывания соответствующих транзисторов и формирования = тока в данной фазе. Для получения max моментов при данном токе необходимо, чтобы ток протекал по двум фазам двигателя, коммутация фаз проходила через 60 град. и была строго синхронизирована с ЭДС якоря.

Кривые приведены для случая, когда машина работает генераторном и формирует в фазах трапецеидальное ЭДС. При использовании машины в двигательном режиме управление скоростью и динамическими режимами (пуск, торможение) обеспечивается путем регулирования напряжения. Регулировать напряжение на двигателе можно осуществить с помощью ШИМ напряжения источника питания Uип, точно также как это осуществляется в преобразователе с широтно-импульсным управлением постоянного тока. Т.к схема инвертора содержит 6 транзисторов (а в ПШИУ 4), то в схеме происходит изменение ее структуры (рабочей части) в зависимости от положения ротора (магнитного потока) по сигналу ДДПР. Вследствие того, что изменяется структура и происходит коммутация фаз, в работе схемы выделяют два интервала: 1) межкоммутационный 2) коммутационный. На межкоммутационном интервале ток протекает по двум фазам. На коммутационном интервале ток протекает по 3 фазам.

Из приведенных структурных схем очевидно, что на каждом межкоммутационном участке рабочая схема представляет собой однофазный мостовой ПШИУ в одну диагональ которого включены две фазы двигателя, а вторая подключена к Uип. Для регулирования напряжения на двигателе используют аналогичные способы, что и для ПШИУ: симметричная, несимметричная, диагональная.

ДДПР формирует сигналы которые при определенном положении ротора разрешают работу одной из 6 приведенных схем. Работа каждого из транзисторных ключей разрешается на интервале 120* электр. градусов. Т.е. углового положения магнитного поля машины. При использовании любого закона коммутации, ток протекает по транзисторам мостового ПШИУ, который образован 4-мя из 6-ти ключей 3-ех фазного инвертора.