Министерство путей сообщения РФ

Московский государственный университет путей сообщения

(МИИТ)

Кафедра «Автоматика, телемеханика на железнодорожном транспорте»

Курс лекций по дисциплине: «Электропитание устройств железнодорожной автоматики, телемеханики и связи»

Часть 2

Москва 2003

Содержание

6. Преобразователи постоянного напряжения (ППН) и частоты (ПЧ)

6.1 Принцип действия однотактного инвертора

6.2 Двухтактный инвертор

6.3 Особенности работы полупроводниковых триодов и силовых трансформаторов в ППН

6.4 ППН в виде мультивибратора с индуктивными связями

6.5 ППН с усилителем мощности и защитой от перегрузки

6.6 ППН на тиристорах

6.7 Преобразователь частоты (ПЧ) 50/25 Гц

7. Выпрямительные устройства

7.1 Типы ВС

7.2 Параметры ВС при работе на активной нагрузке

7.3 Схема однофазного однополупериодного выпрямления

7.4 Мостовая схема двухполупериодного выпрямления однофазного тока

7.5 Схема однополупериодного выпрямления трехфазного тока

7.6 Схема двухполупериодного выпрямления трехфазного тока

8. Сглаживающие фильтры

8.1 Индуктивный фильтр

8.2 Емкостной фильтр

8.3 Г- образный LC- фильтр

8.4 Г- образный RC- фильтр

8.5 Фильтр с резонансными контурами

8.6 Сложные фильтры

8.7 Активные фильтры (транзисторные фильтры)

8.8 Активный фильтр типа ФК

8.9 Активный фильтр типа ФЭ

8.10 Активный фильтр типа ФШ

9. Особенности работы ВУ при емкостной реакции нагрузки

10. Особенности работы схемы выпрямления при индуктивной реакции

11. Особенности работы выпрямительной схемы на АБ (работа на противо ЭДС)

12. Управляемые выпрямители

12.1 Управляемый выпрямитель на тиратроне

12.2 Управляемые выпрямители на тиристорах

12.3 Управляемый выпрямитель на тиристорах с управляющим импульсным сигналом

13. Импульсные стабилизаторы

13.1 Принцип идеи импульсной стабилизации

13.2 Импульсный стабилизатор типа ПН

13.3 Импульсный стабилизатор типа ПВ

13.4 Импульсный стабилизатор типа ПИ

13.5 Импульсный стабилизатор с ШИМ

6. Преобразователи постоянного напряжения (ппн) и частоты (пч)

ППН преобразуют постоянный ток в переменный или постоянный в постоянный, но другого уровня напряжения. Преобразование постоянного тока в переменный называется инвертирование, а постоянного тока в переменный называется конвертирование, соответственно ППН – инверторы и конверторы.

Применяются на подвижном составе, где имеется сеть постоянного питания на 50-70 В. Поэтому применяются понижающие конверторы или инверторы.

Также вместе с АБ ППН являются резервными источниками электропитания стационарных устройств ЖАТС, когда пропадет внешнее энергоснабжение.

ПЧ преобразует ток частотой 50 Гц в ток частотой 25 Гц.

6.1 Принцип действия однотактного инвертора

Процесс инвертирования имеет два этапа:

1. Преобразование постоянного тока в импульсы (прямоугольной формы).

2. Трансформирование полученного переменного напряжения до необходимого уровня.

Рассмотрим временные диаграммы работы схемы при замкнутом и разомкнутом положение ключа. При t = 0 ключ замыкается.

Эквивалентная схема замещения трансформатора имеет вид:

где n – коэффициент трансформации.

В такой схеме переходной процесс на участке 0-t₁ имеет вид:

В момент размыкания ключа t₁ через индуктивность протекает ток I_l, который не может изменяться скачком. Поэтому он продолжает протекать через индуктивность и сопротивление. При этом направление тока нагрузки изменяется на противоположное и величина напряжения на нагрузке равняется I_lR_н.

Очевидно, что поэтому форма импульсов будет несимметрична. Также имеет место подмагничивание сердечника. Амплитуда отрицательного полупериода будет зависеть от величины нагрузки R_н.

Недостатком однотактной схемы является то, что ток от АБ потребляется, когда замкнут ключ в течение одного полупериода.