-Возможность непосредственного регулирования выходного напряжения.
Недостатками данной схемы являются:
-Нельзя питать схему от сети постоянного напряжения;
-Невозможность гашения поля катушки в аварийном режиме (обрыв фазы);
-Необходима синхронизация с входной сетью.
Неуправляемый выпрямитель по мостовой схеме с мостовым инвертором напряжения
Рис. 1.4 Неуправляемый выпрямитель по мостовой схеме с мостовым инвертором напряжения
В данной схеме (рис. 1.4) регулирование выходного напряжения происходит за счёт изменения скважности управляющих импульсов силовых транзисторов VT1 – VT4. Однако транзисторы VT2 и VT3 не используются. Ток протекает только через их обратные диоды при отключения питания от нагрузки.
Достоинствами данной схемы являются:
-Не требует схемы синхронизации от сети;
-Преобразователь может работать от сети постоянного тока;
-Нет опасности выхода преобразователя из строя при обрыве фазы.
Недостатками данной схемы являются:
-Дорогостоящее решение по сравнению с предыдущим вариантом;
-Уменьшение КПД из-за введения дополнительных элементов;
-Плохая форма входного тока из-за использования емкостного фильтра.
-Плохой коэффициент мощности.
Неуправляемый выпрямитель по мостовой схеме с косым мостом регулирования
Рис. 1.5 Неуправляемый выпрямитель по мостовой схеме с косым мостом регулирования
В данной схеме вместо транзисторов VT2 и VT3 использованы только диоды, т.к. при отключении нагрузки от сети задействованы только они.
Достоинствами данной схемы являются:
-Не требует схемы синхронизации от сети;
-Преобразователь может работать от сети постоянного тока;
-Нет опасности выхода преобразователя из строя при обрыве фазы.
-Исключение лишних элементов схемы;
Недостатками данной схемы являются:
-Дорогостоящее решение по сравнению с предыдущим вариантом;
-Уменьшение КПД из-за введения дополнительных элементов;
-Плохая форма входного тока из-за использования емкостного фильтра.
-Плохой коэффициент мощности.
2. Схема и принцип действия контроллера механического тормоза
Исследуемая схема приведена на рис. 2.1. Данное решение позволяет получить выпрямленное напряжение на выходе диодного моста и регулировать его уровень косым мостом.
В состав схемы входят:
1. Питающая сеть, состоящая из источника синусоидального или постоянного напряжения;
2. Трёхфазный диодный мост, выпрямляющий напряжение питающей сети, выполненный на диодах VD1 – VD6;
3. СФ – конденсатор, выполняющий функцию фильтра;
4. Rзарядн, VTзарядн – схема предзаряда конденсаторов;
5. DV – датчик напряжения емкостного фильтра;
6. Rразрядн, VTразрядн – схема гашения поля индуктивности;
7. VT1, VT2 – силовые ключи, входящие в схему косого моста;
8. VD7, VD8 – диоды, входящие в схему косого моста;
9. DI – датчик тока нагрузки;
10. Ld – индуктивность нагрузки (электромагнита);
11. Rd – активное сопротивление нагрузки (электромагнита).
2.1. Принцип действия исследуемой схемы
Входной диодный мост преобразует переменное напряжение сети в постоянное напряжение, а емкостной фильтр сглаживает его форму. Работа косого моста имеет 2 периода работы. На рис. 2.1.1 приведены временные диаграммы опорного сигнала, сигнал задания и импульсов управления силовыми транзисторами.
Рис. 2.1.1 Опорный сигнал, сигнал задания и сигнал управления силовыми транзисторами
Система управления ключами реализует принцип широтно-импульсной модуляции. Компаратор сравнивает 2 сигнала: опорный пилообразный сигнал и сигнал задания. Пока сигнал задания выше опорного сигнала, на выходе компаратора будет удерживаться высокий логический уровень, а т.к. выход компаратора подключен к затворам силовых транзисторов, то они будут открыты. Когда опорный сигнал превышает сигнал задания, на выходе компаратора формируется низкий логический уровень и транзисторы закрываются. Таким образом, чем выше сигнал задания, тем больше скважность импульсов, управляющих силовыми транзисторами.
1 период. Силовые транзисторы VT1 и VT2 открыты.
Схема замещения (рис. 2.1.2) представляет собой диодный мост, у которого в качестве нагрузки подключена активно-индуктивная нагрузка.
Рис. 2.1.2 Схема замещения при открытых транзисторах
К индуктивности прикладывается напряжение Ucф, ток индуктивности растёт (рис. 2.1.4), индуктивность заряжается.
2 период. Силовые транзисторы VT1 и VT2 закрыты.
Рис. 2.1.3 Схема замещения при закрытых транзисторах
Ток в индуктивности мгновенно не может изменить своего направления. Т.к. транзисторы закрыты, то ток нагрузки начинает протекать через диоды VD7 и VD8, заряжая конденсатор CФ, повышая напряжение на нём выше уровня, до которого он был заряжен в 1 период. Схема замещения изображена на рис. 2.1.3. Индуктивность в этот момент времени разряжается.
На рис. 2.1.4 изображены временные диаграммы тока в нагрузке и сигнала управления ключами.
Рис. 2.1.4 Ток в нагрузке и импульсы управления силовыми ключами
В промежуток времени, когда Uупр = 1, преобразователь представляет собой схему, изображённую на рис. 2.1.2; ток индуктивности растёт. В момент времени, когда Uупр = 0, преобразователь представляет собой схему, изображённую на рис. 2.1.3; ток индуктивности спадает, индуктивность разряжается, заряжая конденсатор CФ.
Схема разряда индуктивности.
Чтобы уменьшить время отпускания тормоза при отсутствии импульсов управления транзисторными ключами, используется схема разряда индуктивности, включающая в себя конденсаторы CФ и включенные параллельно им резистор и силовой ключ. Когда напряжение на конденсаторе достигает порогового значения, схема управления разрядной цепью вырабатывает сигнал управления для силового ключа VTразрядн и он открывается. При этом часть энергии поля катушки гасится на активном сопротивлении Rразрядн. Когда напряжение на конденсаторах спадает до рабочего, ключ закрывается. Шунт для конденсатора необходим для обеспечения безопасной работы и сохранности его в аварийной ситуации (обрыв фазы). Данное решение позволяет быстро втянуть тормоз без использования питающей сети.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.