Студопедия

КАТЕГОРИИ:

АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника



Электромагнитные процессы в системе ШИП-ДПТ

Читайте также:
  1. I.1.2. Русский язык в системе языков мира
  2. V. Основные процессы дыхательной цепи
  3. V1: Электромагнитные устройства, электрические машины, основы электропривода и электроснабжения
  4. V2: Раздел 3. Воспалительные процессы в челюстно-лицевой области
  5. V4: Электромагнитные устройства, электрические машины, основы электропривода и электроснабжения
  6. Автогенные процессы в расплавах
  7. Автономная область и автономный округ, их юридическая природа как национально-государственных субъектов РФ. Процессы слияния сложносоставных субъектов РФ.
  8. Адаптационные изменения в сердечно-сосудистой системе.
  9. Административно-общественный контроль в системе управления охраной труда
  10. Административные процессы

Основным вариантом реверсивного ШИП с выходом на постоянном токе является мостовая схема [1], выполненная на четырех транзисторных ключах ТК1-ТК4, шунтированных диодами. Каждый транзисторный ключ кроме выходных транзисторов содержит предвыходной каскад, блок защиты и управления. Все эти устройства не загружаются силовым током, протекающим через нагрузку. В дальнейшем рассматривается методика расчета токов, протекающих только через выходные транзисторы и включенные встречно-паралельно им диоды.

Электромагнитные процессы а нагрузке ( якоре двигателя постоянного тока) при двухполярном выходном напряжении(симметричном управлении транзисторными ключами ШИП) Изображены на рис.2.13.а, а при однополярном выходном напряжении (несимметричном и поочередном управлении) – на рис.2.13.б.

 

Рис. 2.13. Электромагнитные процессы в системе ШИП – ДПТ.

 

 

В квазиустановившемся режиме электромагнитные процессы в нагрузке описываются следующими дифференциальными уравнениями в относительных величинах

 

при 0<t<γT,

при 0<t<γT, (2.13)

 

где А = 1 при двухполярном выходном напряжении, А = 0 – при однополярном,

 

Среднее напряжение на выходе ШИП определяется из уравнений:

 

(2.14)

 

 

Из рис. 2.13. видно, что ток в якоре содержит среднюю (гладкую) составляющую Iя.ср и пульсирующую ΔIя. Гладкая составляющая тока обусловлена средним значением напряжения на якоре и установившейся скоростью вращения:

 

- при двухполярном напряжении (2.15)

- при однополярном напряжении

 

Уравнения (2.15) одновременно описывают и механические характеристики исполнительной машины, т.к. момент на валу определяется лишь гладкой составляющей тока, эти характеристики показаны на рис. 2.14, где в скобках указаны значения γ для двухполярной модуляции.

Как следует из (2.14) механические характеристики системы ШИП – двигатель постоянного тока представляют собой семейство прямых с почтоянным углом наклона к оси абсцисс (рис. 2.14.), пересекающих ось ординат при (при несимметричном поочередном управлении) или при (при симметричном управлении).

Рис. 2.14. Механические характеристики системы ШИП – ДПТ



Таким образом, механические характеристики системы ШИП – двигатель постоянного тока аналогичны механическим характеристикам системы генератор – двигатель. Импульсное управление двигателем от ШИП практически не искажает естественных механических характеристик двигателя.

Величина пульсирующей составляющей находится из решения системы уравнений (2.12); ее обобщенное выражение имеет вид:

 

(2.16)

Средние и эффективные токи в якоре машины, в силовых транзисторах и диодах и в источнике питания могут быть определены по упрощенным выражениям, если прянять, что мгновенный ток якоря изменяется по закону:

 

(2.17)

 

при 0 < t < γT

при γT < t < T (2.18)

 

В этом случае выражения для определения относительных токов во всех отмеченных ветвях представлены в табл. 2.1.

 

Таблица 2.1

 

В качестве примера на рис. 2.15.а, б приведены зависимости относительных токов в силовых транзисторах и диодах для двухполярной модуляции, рассчитанные по выражениям табл. 3.1.

 

 

 

Рис.2.15. Средние и эффективные токи в силовых транзисторах (а) и диодах (б).



 

Целью расчета и проектирования транзисторного ШИП является выбор способа управления, типа транзисторов и диодов, определения токов и мощности рассеяния и оптимальной частоты коммутации в ШИП.

При выборе способа управления необходимо исходить из требований, предъявляемых к регулировочным и энергетическим характеристикам электропривода. Симметричное управление ШИП позволяет получить линейные регулировочные характеристики двигателя. Однако энергетические характеристики ШИП при этом способе управления ухудшены вследствие повышенных пульсации тока в якоре и в полупроводниковых приборах.

При несимметричном и поочередном управлении ШИП в регулировочной характеристике электропривода имеет место зона чувствительности. Схемные способы уменьшения этой зоны уменьшают устойчивость электропривода.

Энергетические характеристики ШИП с несимметричным и поочередным управлением лучше, чем у ШИП с симметричным управлениям, так как пульсации тока здесь в два раза меньше.

В паспортных данных силовых транзисторов и диодов обычно приводится допустимая рассеиваемая мощность, как с радиатором, так и без него. Поэтому определение мощности, рассеиваемой транзистором, диодом, может рассматриваться как конечный результат расчета.

 


Дата добавления: 2015-04-16; просмотров: 53; Нарушение авторских прав


<== предыдущая лекция | следующая лекция ==>
Электропривод постоянного тока на базе управляемого выпрямителя | Электропривод постоянного тока на базе широтно-импульсного преобразователя
lektsii.com - Лекции.Ком - 2014-2017 год. (0.01 сек.) Главная страница Случайная страница Контакты