5Фильтры

Ефективним засобом зменшення розповсюджуваних завад є фільтри. Вони повинні забезпечити загасання від 40 до 50 дБ, що дозволяє отримати на нижніх частотах мовного діапазону цілком допустиме значення квазіпіковой напруги завад (близько 200 мкВ). Для цього необхідно, щоб точка зламу логарифмічною амплітудно-частотної характеристики фільтра відповідала частоті 5 кГц, або нижче. Для зменшення завад, що передаються в мережу, використовують сходові фільтри (рис.1.9),

Рис. 1.9

де НП - напівпровідниковий перетворювач. Вони мають у своєму складі n-резонансних ланок. Для таких фільтрів співвідношення частоти, при якій досягається необхідне зменшення, до частоти "зрізу" задається в діапазоні 1,5-2, а частота "зрізу" вибирається в межах (0,07-0,08) МГц.

У малопотужних системах для зменшення завад застосовують пасивні індуктивно-ємнісні фільтри (рис.1.10), утворені конденсаторами та багатосекційні дроселем. Дросель включається таким чином, щоб магнітні потоки секцій L1 і L2 були зустрічними. Такий дросель істотно знижує напругу несиметричних завад (напруга завад між проводами і землею), а напруга симетричних завад (напруга завад між проводами) знижується незначно.

Рис. 1.10

Елементи фільтра (рис. 1.10) мають такі значення своїх компонентів: 1,8 мГн ≤ L1, 2 ≤ 4,7 мГн; 0,1 мкФ ≤ С1; С2, З 4 ≤ 2 мкФ, 33 МКФ ≤ С3 ≤ 2, 2 мкФ.

У деяких випадках для зменшення завад, які розповсюджуються по мережі, конструкція пасивних фільтрів виявляється досить складною і громіздкою, що ускладнює управління перетворювачем. У таких випадках використовують комбінований метод активно-пасивної фільтрації (рис. 1.11). Тут спільно з пасивним фільтром другого порядку (L1, L2, С6) включений активний фільтр (транзистори Т1, Т2) для зменшення пульсацій вхідного струму. Принцип роботи активного фільтра передбачає компенсацію пульсацій вхідного струму за рахунок створення йому протифазного струму підсилювачем на транзисторі Т1 (схема із загальним емітером, інвертується фазу вхідного сигналу) і транзисторі Т2 (емітерний повторювач). Якщо коефіцієнт посилення цього підсилювача досить великий, то пульсації в струмі первинного джерела можна зменшити до 10 мкА. Потужність, споживана цим підсилювачем від джерела живлення Uф, незначна, а необхідний обсяг значно менше обсягу дроселів і конденсаторів, необхідних при використанні лише одного пасивного фільтра.

Рис. 1.11

6 Принцип підлеглого регулювання

Цей принцип побудови електроприводів є найбільш поширеним. Він використовується і для побудови джерел живлення, електротехнологічних систем та ін. У структуру системи підлеглого регулювання входить кілька контурів, розташованих один всередині іншого. Кожен внутрішній контур управляється зовнішніми контурами, тобто підпорядкований їм і тільки зовнішній контур (головний) є незалежним. Через головний контур здійснюється зворотний зв'язок по параметру, який регулюється або стабілізується. В електроприводі це може бути частота обертання, кут повороту, величина лінійного переміщення (системи позиціонування).

Схема системи електропривода постійного струму з підлеглим регулюванням представлена на рис.2.1.

Рис. 2.1

де:

МВ- мережевий випрямляч;

ЗШ-задавач швидкості;

ВП-випрямляч;

ТР-силовий трансформатор;

БЖЗ-блок живлення обмотки збудження (ОЗ);

Д-двигун постійного струму;

ДС-датчик струму;

ТГ-тахогенератор;

Ld-дросель в ланцюзі якоря для зниження струму при пуску.

Внутрішній контур струму включає в себе регулятор струму РС і систему імпульсно-фазового управління СІФУ. Сигнал зворотного зв'язку по струму знімається з датчика струму ДС. Зовнішній (головний) контур, якому підпорядкований струмовий контур, має зворотний зв'язок за швидкістю через тахогенератор ТГ. У нього включений регулятор швидкості РШ. У системах з невисокою якістю стабілізації зовнішній контур, може бути, замкнутий на проти-Е.Р.С. двигуна, яка, як відомо, пропорційна частоті обертання. На рис.2.1 цей зв'язок реалізується при замиканні контакту "б".

Включення дроселя Ld в ланцюг якоря підвищує її електричну постійну, що погіршує якість процесу. Для компенсації цих негативних наслідків іноді рекомендують вводити в систему слабку позитивний зворотний зв'язок, який забезпечується замиканням контакту "а". При цьому у жертву, в розумних межах, приносять область сталої роботи системи, яка при цьому зменшується.