Системы импульсно-фазового управления (Лабораторная работа № 6), страница 2

Рис. 6.2 а                                               Рис. 6.2 б

Напряжение с выхода ПУ через дифференцирующую цепь ДЦ поступает на схемы совпадения СС, когда подается также соответствующий импульс с синхронизатора. При совпадении этих импульсов один из выходных каскадов ВК вырабатывает управляющий импульс на отпирание тиристора соответствующей фазы (рис.6.2 6). Фазовый сдвиг управляющего импульса осуществляется путем изменения величины управляющего напряжения.

Рис. 6.2 б

Цифровая система управления вырабатывает в цифровой форме код фазы управляю-щих импульсов и преобразует его в фазу импульсов. Цифровые коды хранятся в запоминающем устройстве цифровой системы управления вентильного преобразователя, откуда они поступают на преобразователь цифровой код-фаза (рис.6.3). Цифровой код фазы управляющих импульсов записывается в регистре Р. В момент времени, когда на аноде соответствующего тиристора появляется положительное анодное напряжение, открывается ключевая схема К по выходу "Пуск" и счетчик импульсов СИ начинает считать импульсы, поступающие от генератора эталонной частоты. При равенстве числа импульсов в счетчике числу импульсов в регистре схема совпадения СС выдает импульс, фаза которого будет пропорциональна числу импульсов, записанному в регистре Р, а, следовательно, и числу импульсов в счетчике. Выходной импульс схемы совпадения закрывает ключевую схему К по выходу "Стоп", и счет импульсов прекращается.

При этом счетчик импульсов устанавливается в   исходное положение, и схема готова к следующему   циклу преобразования.

Цифровые системы управления благодаря высокой     точности и быстродействию начинают широко    применяться в преобразовательной технике.

В данной работе исследуются одноканальные     системы импульсно-фазового управления (СИФУ) с  горизонтальным и вертикальным управлением.   

Структурная схема одноканальной СИФУ с горизонтальным управлением приведена на рис.6.4.

Фазосдвигающее устройство ФУ реализовано по схеме мостового фазовращателя. Двумя плечами моста являются вторичные обмотки трансформатора Тр1, а два других плеча - сопротивление Р4 и дроссель L1.

С диагонали моста снимается напряжение  U, сдвинутое по фазе на угол α относительно питающего трансформатора напряжения. Угол регулирования    изменяется в зависимости от параметров R1 и L1.

α = 2arctg (ωL1/ R1)

С помощью мостового фазовращателя можно изменить угол α впределах 140°-160°.

Формирователь импульсов, к которому СИФУ подключается коммутатором П1 (положение 1), содержит диодный формирователь - ограничитель на элементах VD1 и   VD2, вырабатывающий однополярное импульсное напряжение. Это напряжение посредством логического узла, состоящего из двух последовательно включенных инверторов (триггер Шмидта), преобразует однополярное импульсное напряжение в последовательность прямоугольных импульсов (рис.6.4 6). Частота следования импульсов соответствует частоте сети, а начальная фаза импульсов на выходе ФИ зависит от напряжения.

Выходной каскад, содержит дифференцирующую цепь на элементах C4 R9, формирователь однополярного напряжения на элементах R9, VD6, и усилитель мощности-на транзисторе  V/ Т2. Нагрузкой выходного каскада является управляемый вентиль  VD8  (триниcтор), к которому через нагрузочный резистор Rн подводится напряжение сети. Напряжение  Uвк  представляет последовательность коротких прямоугольных импульсов, фаза которых относительно нулевого значения напряжения сети регулируется потенциометром R1, размещенным в СИФУ.

Коммутатор П1 (положение 2) подключает однофазную двухполупериодную схему управляемого выпрямителя, собранного на электронных ключах VТЗ, VТ4.

Распределитель импульсов, содержащий  встречновключенные диоды    VD3, VD4, осуществляет посредством элементов  DЗ и D4 формирование равных и противофазных управляющих импульсов, фаза которых регулируется путем изменения фазы напряжения    U_α. Эти импульсы поступают на базы транзисторов   VTЗ и VТ4 и осуществляют ключевой режим работы последних.