Архитектура Аудит Военная наука Иностранные языки Медицина Металлургия Метрология Образование Политология Производство Психология Стандартизация Технологии |
Основные показатели и характеристики регуляторов
Важнейшими эксплуатационными характеристиками регуляторов постоянного напряжения в общем случае являются: - рабочая частота. Повышение частоты переключений снижает затраты на фильтр и повышает быстродействие регулятора, однако при этом возрастают требования к элементам схемы и увеличиваются потери в регуляторе; - максимальное и минимальное значения коэффициента передачи. Диапазон требуемых значений коэффициента передачи по напряжению во многих случаях определяет выбор схемы. Часто требуемая минимальная величина коэффициента передачи kU, необходимая для получения U2min, достигается за счет снижения частоты переключений ниже частоты при номинальном режиме, т.е. за счет комбинации ШИР и ЧИР. Диапазон регулирования определяется регулировочной характеристикой регулятора kU =f(T3/T) (рис. 8.6), которая определяет также зависимость коэффициента передачи регулятора от тока нагрузки;
Рис. 8.6. Регулировочные характеристики регулятора (1 - I2= 0,2×I2max; 2 - I2= 0,5×I2max; 3 - I2= I2max)
- диапазоны изменения входного напряжения и тока нагрузки. Они определяют эксплуатационные свойства регулятора, при этом должна быть задана длительность работы при предельных режимах, например при наибольшем токе; - коэффициент полезного действия. Определяется в общем случае потерями в основном тиристоре (транзисторе), коммутационном устройстве, шунтирующем диоде и во входном и выходном фильтрах. Порядок расчета регулятора показывается на примере регулирования тока возбуждения тягового двигателя. Требуемый диапазон изменения тока возбуждения при сопротивлении нагрузки от 4 до 6,8 Ом и входном напряжении U1=500÷1000 В составляет I2=10÷70 A. При перенапряжениях U1>1200 B регулятор выключается. При выключенном регуляторе U1£1500 B. Наибольший ток, который необходимо выключать, равен 100 А, рабочая частота регулятора 300 Гц. Из приведенных данных следует, что kU=0,04÷0,48 при U1=1000 B. Минимальная длительность замкнутого состояния ключа в соответствии с соотношением (1) составляет T3min=133 мкс.: kU =U2/U1=T3 /Т=T3 f £ 1 (8.29)
где T=T3 +TP =1/f - период частоты переключения; f - частота переключения; T3-интервал замкнутого состояния ключа; TP-интервал паузы. Выбираем схему рис. 8.7. Рис. 8.7. Схема тиристорного регулятора напряжения с резонансным перезарядом коммутирующего конденсатора (VS,VSК - силовой и коммутирующий тиристоры; VDС - диод сброса; VDП - диод перезаряда; C - коммутирующий конденсатор; LП - реактор перезаряда; VD - "нулевой" диод; L2, R2 - пассивная нагрузка)
При определении коммутирующих элементов исходим из выражения: T3min@2p · (8.30) Оптимальное значение коэффициента kI = = (8.31) где ICkm - амплитудное значение тока коммутирующего конденсатора; I2-наибольшее возможное значение тока нагрузки; Y - коэффициент, учитывающий потери в контуре коммутации, составляет от 1,5 до 1,8. При T3min =133 мкс, U1=500 B, I2=100 A, y = 0,9; выбрав kI =1,7 получаем согласно уравнениям (8.30) и (8.31) С K =8 мкФ и LK =56 мкГн. Время, предоставляемое основному тиристору для запирания, составляет th= =39,8 мкс (8.32)
Поскольку напряжение, прикладываемое к тиристору, на интервале запирания невелико (оно равно прямому напряжению на диоде VDС), выбираем тиристоры с tq=25 мкс. Токовая нагрузка тиристора VSK и диодов VDС и VDП определяется длительностью импульса тока конденсатора, равной p× =66,5 мкс, и амплитудой тока IСkm@250 A (при U1=1000 B и I2=70 A). Наибольшая скорость нарастания тока составляет U1/L K @22 А/мкс. Ток основного тиристора VS равен сумме тока нагрузки и тока переразрядки конденсатора (первая полуволна). Поэтому выбираем тиристор типа ТЧ125. Наибольшая токовая нагрузка шунтирующего диода VD получается при U1=1000 В. По условиям работы в данной схеме подходит быстродействующий диод на ток 60 А. Максимальное выходное напряжение 1500 В обусловливает необходимость последовательного включения двух тиристоров 10-го класса. Максимальное напряжение шунтирующего диода составляет примерно 2400 В.
|
Последнее изменение этой страницы: 2019-04-10; Просмотров: 220; Нарушение авторского права страницы