Рис. 8.2.
Поскольку тиристоры уступают водородным тиратронам по величине коммутируемого напряжения, то импульсный трансформатор должен иметь больший коэффициент трансформации, чем в модуляторах на тиратронах. Иногда используется последовательное соединение тиристоров, но это существенно усложняет схему их запуска и снижает надежность модуляторов.
В магнитном импульсном модуляторе коммутатором является нелинейная индуктивность. Поэтому они обладают высокой надежностью, долговечность, повышенной механической прочностью, постоянно готовы к работе, просты в эксплуатации. Работу магнитного модулятора рассмотрим на примере приведенной на рис. 8.24 схемы.
Рис. 8.24
В исходном состоянии тиристор Т закрыт и накопительный конденсатор Сн разряжен. При этом величина нелинейной индуктивности Lн, за счет протекания тока подмагничивания Iп гораздо больше индуктивности зарядного дросселя Lз и, следовательно, влиянием Lн и Rн на процессы заряда Сн можно пренебречь. При подаче запускающего импульса на тиристор накопительная емкость Сн начинает заряжаться. Под действием напряжения на емкости Сн величина индуктивности Lн изменяется. Когда напряжение на накопительной емкости Сн достигает своего максимального значения, индуктивность Lн резко уменьшается и накопительная емкость Сн быстро разряжается через первичную обмотку импульсного трансформатора ИТ. При этом на нагрузке Rн выделяется импульс напряжения. Тиристор закрывается самопроизвольно, когда напряжение на емкости Сн достигает максимального значения (ток заряда становится равным нулю). Исходное значение индуктивности Lн восстанавливается под действием тока подмагничивания Iп.
На практике используют многозвенные схемы магнитных модуляторов, которые строятся путем последовательного соединения звеньев, состоящих из накопителя (конденсатора или формирующей линии) и нелинейной индуктивности. Тиристор, как правило, работает во входных звеньях в более легком режиме с относительно длинными импульсами тока при сравнительно невысоком напряжении. В последующих звеньях происходит сжатие импульсов по длительности и увеличение их по амплитуде.
Форма импульса тиристорных и магнитных импульсных модуляторов такая же, как и тиратронных. Серьезным недостатком тиристорных и особенно магнитных импульсных модуляторов является нестабильность временной задержки импульса на нагруз-
ке относительно запускающего. Это требует применения специальных схем компенсации нестабильности временной задержки импульса (рис. 8.25)
8.6.2. Способы стабилизации параметров в мощных тиристорных модуляторах
Число одновременно работающих каналов передатчиков, которые сами представляют собой многокаскадные устройства, и часто с отдельными модуляторами, в современных РЛС составляет от нескольких единиц до тысяч и более. Общая средняя мощность модуляторов может достигать десятков мегаватт, а средняя мощность отдельных модуляторов — несколько сотен киловатт. Вследствие периодического изменения тока заряда импульсный модулятор представляет для выпрямителя и сети нагрузку пульсирующего характера, что вызывает регулярные колебания сетевого напряжения.
Это, в свою очередь, приводит к взаимному влиянию параллельно работающих модуляторов на стабильность их электрических режимов, увеличивает нестабильность параметров формируемых ими модулирующих импульсов (амплитуду, длительность и др.) и отрицательно сказывается на работе аппаратуры РЛС. Поэтому в многокаскадных и многоканальных передающих устройствах наряду с проблемой повышения надежности импульсных модуляторов, которая решается применением тиристорных модуляторов, возникают две взаимосвязанные задачи стабилизации электрического режима их работы:
разработка способов стабилизации параметров модулирующих импульсов при нестабильности напряжения источников питания; разработка способов уменьшения пульсаций зарядного тока.
Стабилизация параметров модулирующих импульсов мощных тиристорных модуляторов
При больших длительностях модулирующих импульсов как за счет нестабильности напряжения источника питания, до кото-
рого заряжается накопитель модулятора, так и за счет значительного запаса энергии в элементах модулятора к концу импульса могут возникать нестабильности среза импульса (рис. 8.26,a). Для улучшения формы импульса (уменьшения
среза) и стабилизации его длительности, кроме основного разрядного тиристора Т1, используют дополнительный тиристор Т2 который открывается к концу импульса и быстро разряжает накопитель (ФЛ) в нужный момент времени (рис. 8.26,а,б).
При нестабильном напряжении источника питания изменяется уровень напряжения, до которого заряжается накопитель модулятора, и вместе с этим изменяется амплитуда модулирующего импульса (рис. 8.27,а).
Схема модулятора с автоматической стабилизацией амплитуды модулирующего импульса путем регулирования длительности процессу резонансного заряда формирующей линии приведена на рис. 8.28.
Такое регулирование обеспечивается закорачиванием управляемого зарядного дросселя Lз управляющей обмоткой подмагничивания Lj в моменты времени, предшествующие окончанию заряда линии. Для этогo напряжение URз с делителя R2 и R3, пропорциональное напряжению Uл, на ФЛ, сравнивается с эталонным напряжением Uэ. В момент равенства напряжений URз =Uэ, схемы сравнения и управления вырабатывают импульс
запуска вспомогательного тиристора Т2. Ток заряда конденсаторов C1, протекающая через управляющую обмотку Lу, насыщает зарядный дроссель Lз, и прекращает резонансный заряд (ФЛ). Зарядный диод Д, удерживает напряжение на линии постоян-
|
|
ным до прихода импульса запуска на основной тиристор Т1 (рис. 8.27,6).
Схема модулятора с системой компенсации влияния нестабильности источника питания Uи на величину напряжения заряда накопителя (ФЛ), основанной на регулировке скорости заряда путем изменения начального напряжения на линии, приведена на рис. 8.29. При этом используется линейный заряд на-
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.
