21. Полупроводниковые регуляторы напряжения
В зависимости от применяемых полупроводниковых приборов эти регуляторы разделяются на транзисторные и тиристорные,*а в зависимости от режима работы этих приборов — на регуляторы с плавным регулированием тока возбуждения генератора и импульсные. Наибольшее распространение на пассажирских вагонах получили импульсные тиристорные регуляторы.
Принцип импульсного регулирования. Исполнительным органом регулятора напряжения служит тиристор VI(рис. 69, а), который осуществляет импульсное регулирование тока возбуждения /в генератора. Тиристор VIпо сигналам, подаваемым от системы управления СУТ, периодически подключает обмотку возбуждения к обмотке якоря и отключает ее. При открытии тиристора VIк обмотке возбуждения ОВ от обмотки якоря подается импульс напряжения, в результате чего возникает переходный процесс изменения тока возбуждения /В| а
следовательно, и напряжения генератора V. Напряжение генератора при этом изменяется по экспоненте У (рис. 69, б). При закрытии тиристора ток продолжает протекать по обмотке возбуждения через обратный диод ]/2 за счет электромагнитной энергии, запасенной в индуктивности обмотки возбуждения в период открытого состояния тиристора. По мере уменьшения этой энергии ток возбуждения и напряжение генератора уменьшаются по экспоненте 2.
Если открытие и закрытие тиристора VIпроисходило через значительные промежутки времени, то напряжение генератора изменилось сравнительно медленно и достигло установившихся значений С!г и О2, соответствующих наибольшему значению тока возбуждения и /в = . = 0. Времена 7\ и Т2 каждого из этих переходных процессов зависят от времени Гв = Ьв/гв цепи возбуждения генератора, которое в общем случае для открытого и закрытого состояний тиристора может быть различным. Однако в процессе работы регулятора тиристор VIоткрывается и закрывается с большой частотой, вследствие чего период его работы /ц оказывается значительно меньшим значений 7\ и Т2. Поэтому напряжение генератора не успевает изменяться до своих предельных значений С/1 и с/2 и лишь колеблется (пульсирует) вокруг (УсР в сравнительно узкой области 2Д6Л Время, в течение которого происходит возрастание тока возбуждения и напряжения генератора, характеризуется относительной замкнутостью цепи возбуждения:
где 1д — время открытого состояния тиристора, 1Р — время его закрытого состояния; /ц == /3 + /р — время цикла (величина, обратная частоте повторения импульсов).
Время, в течение которого происходит снижение тока возбуждения и напряжения генератора, характеризуется относительной разомкну-тостью цепи возбуждения:
Ъ = У'п = 'Р ('■ + *Р)-
Среднее значение тока возбуждения /вср, а следовательно, и среднее значение напряжения генератора Vср определяются сопротивле-
|
|
|
|
Рис. 69. Принципиальная схема САР напряжения генератора с импульсным гиристорным регулятором (а) и график изменения напряжения генератора (б)
нием цепи возбуждения и соотношением между относительной замкнутостью и относительной разомкнутостью этой цепи. Характер переходного процесса возрастания и уменьшения тока /в и напряжения С1 зависит от постоянной времени Тв, цепи возбуждения и значений т3 и тр. Во время работы регулятора относительные замкнутость т3 и разом-кнутость Тр изменяются. При наименьшей частоте вращения и. наибольшей нагрузке та имеет наибольшее значение, при наибольшей частоте вращения и холостом ходе — наименьшее. При увеличении частоты вращения и уменьшении нагрузки для поддержания неизменным ток возбуждения должен быть уменьшен; это выполняется регулятором автоматически путем уменьшения т3. Частота включения тиристора и амплитуда пульсации напряжения изменяются в зависимости от частоты вращения якоря и нагрузки генератора (они для каждого режима различны).
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.
