Рис. 5.2 (а). Одноканальная система.
Рис. 5.2 (б). Многоканальная система.
Многоканальные системы, проще в реализации, но обладают большей асимметрией в формировании управляющих импульсов.
При «горизонтальном» принципе управления фазовый сдвиг обеспечивается использованием фазовращающих устройств и в современных САУ применения почти не находит.
5.2. Процессы в силовой цепи УВ-Д.
Процессы в силовой цепи УВ-Д являются более сложными, чем рассмотренные выше из-за наличия в якорной цепи кроме R ещё и индуктивности L и электродвижущей силы E (рис. 5.3).
Рис. 5.3 Силовая цепь УВ-Д.
При рассмотрении процессов в этой схеме от источника синусоидального напряжения, примем следующие допущения:
1.Электродвижущая сила двигателя постоянна;
2.Прямое падение напряжения на открытом вентиле постоянно и не зависит от протекающего
через него тока;
3.Индуктивное и активное сопротивление якорной цепи постоянны.
Первое допущение объясняется тем, что хотя якорная цепь и обтекается импульсами выпрямленного тока i (рис. 5.4) угловая скорость якоря ДПТ благодаря механической инерционности изменяется пренебрежимо мало.
Падение напряжения на открытом
вентиле составляет 0,75÷1,1В (в зависимости от
класса). Поэтому источник
может учитывать прямое
падение в открытых вентилях и на щётках двигателя.
Рис. 5.4
При подаче управляющего сигнала
на УВ с углом регулирования α вентиль открывается и в силовой цепи формируется
импульс тока i. Значение α должно лежать в пределах. Для углов α, не удовлетворяющих этому
условию, открывания УВ не происходит, т.к. текущее значение напряжения
. В течение интервала протекания тока для
цепи справедливо уравнение:
(5.1)
где – угловая частота
источника питания.
В отличие от случая с активной
нагрузкой (рис. 5.1б) в этом режиме, благодаря наличию индуктивности, импульсы
тока не заканчиваются при переходе сетевого напряжения через ноль, поскольку на
аноде вентиля по отношению к катоду сохраняется положительное напряжение (из-за) . Таким образом угол открывания вентиля
(5.2)
где – угол запирания
(закрывания вентиля).
Электромагнитный момент двигателя имеет импульсных характер и его среднее значение определяется по формуле:
(5.3)
Среднее значение электрического момента должно уравновешивать статический момент. Механическая характеристика привода в такой схеме существенно нелинейна и напоминает характеристику двигателя последовательного возбуждения. Прерывистость тока якоря не только делает характеристику нелинейной, но и приводит к увеличению гармонических составляющих, что ухудшает коэффициент мощности системы УВ-Д и увеличивает нагрев двигателя.
Эффективным средством
уменьшения диапазона действия прерывистых токов является увеличение фазности и
пульсности УВ. Это уменьшает длительность работы каждого вентиля в многофазных
преобразователях до, где m – фазность и q
– пульсность схемы.
5.3. Системы УВ-Д с нереверсивными 3-х фазными преобразователями.
Рассмотрим свойства электропривода с нереверсивным ТП, выполненным по 3-х фазной мостовой схеме (рис. 5.5).
В якорной цепи взаимодействуют
Э.Д.С. преобразователя (среднее значение выпрямленной
Э.Д.С.) и Э.Д.С. двигателя Е, определяемая выражением:
коэффициенты и
в системе СИ одинаковы. Мы в дальнейшем
будем обозначать их К.
Рис. 5.5 3-х фазная мостовая схема с нереверсивным ТП.
Рис. 5.6 Силовая цепь постоянного тока.
Силовая цепь постоянного тока в
установившемся режиме представлена на Рис. 5.6. Здесь –
внутренне сопротивление преобразователя, характеризующее уменьшение среднего
значения выпрямленного напряжения с ростом тока нагрузки,
– сопротивление якорной цепи двигателя,
включающее в себя сопротивление сглаживающего дросселя СД;
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.