Добавил:

ivanov666 Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.

Вуз:

Башкирский Государственный Аграрный Университет

Предмет:

[НЕСОРТИРОВАННОЕ]

Файл:

книги из ГПНТБ / Бирзниекс, Л. В. Импульсные преобразователи постоянного тока

.pdf

Скачиваний:

Добавлен:

20.10.2023

Размер:

8.6 Mб

Скачать

☆

<<< < Предыдущая 1 2 3 4 5 6 78 / 268 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 > Следующая >>>

ho~h t

Рис. 3-2. Упрощенные диаграммы токов и напряжений в схеме с последовательно включенным выходным кон денсатором (рис. 1-15,а).

нию тока нагрузки

Ilo= Io-

(3-1)

Основное отличие между схемами заключается в том, что в схеме с последовательным конденсатором (рис. 1-15,а) среднее значение напряжения выходного конденсатора С0 равно среднему значению напряжения прерывателя (рис. 1-15,а, б) и поэтому согласно (1-34)

Рис. 3-3. Упрощенные диаграммы токов п напряжении

в схеме с	параллельным выходным	конденсатором
(рис. 3-1,6).
равно:
Uco=Un=U—£/q= (1 —у) U,			(3-2)
а в схеме с параллельным конденсатором			(рис. 3-1,а)
это напряжение равно выходному напряжению
	UC0=U0 = yU.		(3-3)
Диаграммы	токов и напряжений	(при	допущении

о том, что пульсациями тока нагрузки и напряжения вы-

ходного конденсатора С0 можно пренебречь) для схемы с последовательным конденсатором показаны на рис. 3-2, а для схемы с параллельным конденсатором — на рис. 3-3.

3-2. ПУЛЬСАЦИИ ТОКА И НАПРЯЖЕНИЯ ВЫХОДНОГО ФИЛЬТРА

При допущении, что пульсациями входного напряжения и падения напряжения на омическом сопротивлении цепи нагрузки можно пренебречь, т. е. принимая u=U и г0/?о = = IoRo, для определения пульсации тока дросселя и на пряжения конденсатора С0 для схемы с параллельным конденсатором (рис. 3-1,а) можно составить расчетную схему (рис. 3-1,6).

Если, кроме того, пренебречь пульсациями тока на грузки, которые в схемах с выходным LC-фильтром обычно весьма малы, то в интервале времени уТ, когда прерыватель Я находится в проводящем состоянии, по

контуру U—Я—L0—Ln—U0— U (рис.	3-1,6) к дросселю
L0 приложена разность напряжений	U—U0 (рис. 3-4,а)
или с учетом (1-33)	(3-4)
или с учетом (1-33)
=	(3-5)

Производная тока в этом уравнении может быть за менена отношением приращений тока и времени АІьоІуТ и, следовательно,

A/,0 = (1-Y)Y T - j L .

(3-6)

Аналогично можно показать, что в интервале (1—у)Т ток iLо также является линейной (падающей) функцией времени (рис. 3-4,6), и поэтому в промежутке времени yT/2<t<yT-\-(l—у) 7/2 конденсатор С0 заряжается

(рис. 3-1,6) током

ісо—Яо—h-

(3-7)

Приращение напряжения на конденсаторе С0 в этом интервале времени (продолжительностью 7/2) опреде ляется уравнением

	СІи,	=	I	(3-8)
а	со
	dt		со

и, -как показано в § 1-3, может быть найдено при замене тока іСо его средним значением в этом интервале

(рис. 3-4,6).

аВ0				Следовательно,
			dür		= M J 4 ,				(3-9)
				Jc о
щ	U			d t
			где	производная					напря
	ттп	Un	жения		является			постоян
			ной	величиной и поэтому
	V-LO
	а)		может		быть заменена					от
h o			ношением			AUCq/(T/2).
	П - у ) Т
J L			Отсюда

щі	СО ■		A U co= A I loT / 8 C q,						(3-10)
		Al,
/	Т/2	'LO
			или с учетом				(3-6)
	fyho
		ho h	AUco = (1—y)yUTz/8L0C0.


									(3-11)
	о)			При данной				аппрокси
гсо		-ңУ и со	мации		тока		дросселя			L0
			напряжение на					кондеиса-
	йЙ ^ІЙТБІ	AU,	торе С0 в интервале							Т/2
	туг		является			линейной функ
			цией времени. Это можно
		исо=ио показать				также		примени
			тельно ко второй полови
			не периода, когда на
			пряжение				конденсато
			ра	уменьшается					(рис.
			3-4,6, в).
			Полученная, таким об
			разом, приближенная ди
	г)		аграмма			напряжения				на
Рис. 3-4. Диаграммы токов и на			конденсаторе					С0	(рис.
пряжений в схеме с параллель			3-4,в) может быть исполь
ным выходным конденсатором для			зована		для оценки вели
определения пульсаций тока вы			чины пульсаций тока							на
ходного дросселя, напряжения вы			грузки.		В показанном					на
ходного конденсатора и тока на
грузки.			рис. 3-4,s промежутке
			времени Т/2				напряжение
			на	конденсаторе С0 боль
			ше	выходного				напряже

ния и 0 и, следовательно, к индуктивности £д (рис. 3-1,6) приложено положительное напряжение

Ula— Uco—Е/о,

(3-12)

Т. ё. в этом интервале времени ток дросселя возрастает и действительно уравнение

din	(3-13)
и"Л dt — “La-

На основе изложенного в § 1-3 метода эквивалент ного интеграла напряжение uLд в данном интервале вре мени также может быть заменено своим средним значе нием и, следовательно,

L	\\d'h	(З-И)
	л [dt

где производная тока постоянна и может быть заменена отношением конечных приращений Д/0/(772).

Отсюда с учетом (3-10) и (3-6)
AL	^	ш — = ({ — у) Y-	\ит»	(3-15)
	8 L n —	64ід С0 ^	64Z.0C0L„
Пульсации	токов	и напряжений по (3-6),		(3-11),

(3-15) целесообразно представить в относительных еди ницах, используя в качестве базисных величин I) и /о.

В таком случае

	Д/L0						U		(3-16)
AIL 0 * '			=0	-Т )Т ~ Г			/о		(3-16)
	A U ,со			- т ) т		ТЧ			(3-17)
AU,со*		U		- т ) т					(3-17)
АІЛ	А/„						U		(3-18)
АІЛ	/ о			^ T64L„C0LH					(3-18)
	/ о			^ T64L„C0LH				/о
ИЛИ
	А / І 0 * =		( І						(3-19)
	А / І 0 * =		( І
	AUcat =		(\ -Т )Т - 2		7	фО			(3-20)
						фО
	Д/.* =	(1	-Т )Т	Г3					(3-21)
	Д/.* =	(1	-Т )Т	16 7-2		,	'		(3-21)
где				■' фо \д
где
LoIR9\ R3=UIIB- t L = L a!R a-, 7ф0 =									27І/ і 0С0.

В § 1-3 показано, что пульсации тока дросселя и на пряжения на конденсаторе выходного фильтра в схеме с последовательным конденсатором (рис. 1-15,а) опреде-

Относительная величина пульсаций тока нагрузки

Способ	Текущее значение	Максимальное значение
регулирования
II .ь	iJ 11Г «,9 (o-aZ)	UJ оіыакс* — Л, ^,2
^ ‘ 0XНе--
	16\ д ГФ0	б^г-д^фо

Та б л и ц а 3-F

Параметры выходного фильтра

К?

°С° ~ 2 5 6 Ч л й / 0ПІЗК^ ( ^ >

1 — Y

я **і

“ 'огмакв*—

1—''Гмин

Яг/<2

, „

1— Тмпн

ч Т = К г

, R_

т 2

^ot-o—

КДт А/

02макс*

А/°г* ~

l 6

T 2 (3-23)

'мнн

101Хд' фО

^мни

°4^ д Л/

фО

(3-30)

(3-34}

(1 — г) X

" г^ з

л /

Тыакс

П *3

Ѵмакс

°С о~ ( 1 - Т Ыаке)2

34т^дД/озмакс*

Х Т = К 3

4 /°3* -

( 1- ' ^ )2

ІбЪдТфО

(3-31)

(3-35>

(3-24)

(1 — Y) YX

Т 3

Мо<1* =

К * =

256т

Д/

(3-36)

Д/0* = К і

.£UU

-1У04ф

k * T 3

(3-25)

А^04МакС* =

Д^04* “

(3-32)

^Адол(*

Тыпи)

(3-37)

16тДдГфО

£оСо=Э=

о г ,

д/

^минб^‘'/.дА^»4*

Примечание. iu =t,/Ä,; ЯЭ= У/Л>; Гф0 = 2к ^ L0Ca .

ляются по	таким	же выражениям [см. (1-36), (1-45),
(3-6) (3-11)] как		в схеме с параллельным конденсато
ром (рис.	3-1,а, б).	Можно также показать, что и пуль

сации тока нагрузки в схеме с последовательным конден сатором могут быть выражены согласно (3-15). В силу этого результирующие выражения (3-16) — (3-21) дей ствительны для обеих рассмотренных схем с выходным

индуктивно-емкостным	фильтром		(рис.	1-15,а	и 3-1,а).
3-3. СРАВНЕНИЕ ПУЛЬСАЦИЙ ВЫХОДНОГО ТОКА
ПРИ РАЗНЫХ СПОСОБАХ РЕГУЛИРОВАНИЯ
Рассмотрим зависимость	величины	пульсации		тока	нагрузки по
(3-21) от коэффициента заполнения		у	Для разных способов регу

лирования.

Подставляя в (3-21) выражения Т для первых трех способов

регулирования (2-22) — (2-24), получим выражения (3-22) — (3-24), которые сведены в табл. 3-1.

Для четвертого способа регулирования с постоянной величиной

пульсаций тока двигателя Л/оі. =		Д'і согласно (3-21) и		(3-25) период
Т в процессе регулирования	меняется по		следующему	выражению:
Т =		71= (1 — Y) Y		(3-26)
		71= (1 — Y) Y
Минимальное значение	этот	период	имеет при	(1—у)у=0,25,
т. е. при у=0,5.

Постоянные регулирования Кі, Кг и Кя для первых трех спосо

бов могут быть выбраны так же, как в § 2-3,	по условиям	(2-27) —
(2-32) с учетом допустимой частоты работы	прерывателя	Т доп и

минимальной возможной продолжительности проводящего состояния прерывателя Ха доп-

Для четвертого способа регулирования в данном случае имеется другое выражение пульсаций тока двигателя (3-25), и поэтому для удовлетворения условий (2-25) и (2-26) необходимы другие выра жения для выбора постоянной регулирования Кі .

Согласно (2-25) минимальное значение периода должно быть больше пли равно допустимому минимальному значению периода

7 М И П ^ Г доп,

т. е. в нашем случае

Т’мпн —	л2 ■К'Г'ХдТ’фО
или
К,И	т*ТІ
К,И	(3-27)
	64хід7'ф0

Согласно второму условию (2-26) минимальная продолжитель ность проводящего состояния прерывателя должна быть больше

того значения,	которое данный прерыватель может обеспечить,
или равна ему,	т. е.

	Ѵмип^^міш		дош
где Лмнн — период при ѵ=Ѵнпн-
В нашем случае
Т YMHH		16/^Xj-дГфо
Т YMHH		О	аТылн)Тылл
и, следовательно,
или	Л - (1	К м п н ) Т м п н		Адоп»
или	1	Ymhh___
^4	1	Ymhh___
^4	^Адоп	Кмин	16г£.д7’ф0	( 3 - 2 8 )
				( 3 - 2 8 )

В качестве примера определим зависимость относительной вели чины пульсаций тока двигателя Л/о», периода Т и частоты f от коэф


фициента заполнения у при постоянном		значении			пускового				тока
/о для четырех рассматриваемых способов		регулирования. При этом
	примем			такие		же	исходные
	данные,			как	в	§	2 - 3 ,		т. е.
	/ д о п = 5 0 0				Гц,		^лдои =
	= 125 мкс, Тьд=5 мс, Умпн=
	= 0 , 0 5 , ■уМа к с = 0 , 9 5 .							Допол
	нительно примем, что индук
	тивность			дросселя			выходно
	го фильтра L o = 1 0						мГ и ем
	кость		выходного				конденса
	тора		С о = 1 5 0			мкф.		Расчет
	ные кривые Л/о*=/Чѵ) для
	этого		случая			показаны на
	рис. 3 - 5 . При этом для пер
	вого		и четвертого				способов
	регулирования					выбран боль
	ший		масштаб			по	ординате,
	так как эти способы обеспе
	чивают			значительно					мень
	шие пульсации тока двига
Рис. 3-5. Зависимость относительных	теля,		чем второй				и	третий
	способы			регулирования.
величии пульсаций тока нагрузки от
		При принятых исходных
коэффициента заполнения для четы
	данных второй и третий спо
рех способов регулирования.
	собы регулирования ие мо

	гут		обеспечить				непрерыв
	ность		тока		во всем				диа

пазоне регулирования. Как видно из рис. 3-5, при определенных

значениях	у	относительная величина пульсаций	тока двигателя
Д / о » > 2 , т.	е.	наступает режим прерывистого тока	двигателя. Для

второго способа это имеет место при малых значениях у, а для

третьего способа — при больших коэффициентах заполнения.

Это обусловлено в основном тем, что при наличии выходного фильтра LqCq пульсации тока двигателя согласно (3-21) зависят


от периода Т в третьей сте
пени, и поэтому изменение
периода		(частоты)		здесь вы
зывает резкое изменение ве
личины		пульсаций. Однако
при достаточно высокой по
стоянной		(первый		способ)
или мало іменяющейся					(чет
вертый способ) частоте на
личие	даже		относительно
небольшого выходного филь
тра	дает		значительное
уменьшение пульсаций					тока
двигателя. Это, в частности,
следует из сравнения вели
чин пульсаций на рис. 2 - 8 и
3-5.	Ввиду		того,	что	при
одинаковых исходных					дан
ных	постоянные			(регулиро		Рис. 3-6. Зависимости относительных
вания К і, Кг			и К а не		ме
няются,		для	рассматривае			величин пульсаций напряжения вы
мого	примера			согласно		ходного конденсатора при таких же
(2-22) — (2-24)			действитель			исходных данных, как для рис. 3-5.
ны	также		зависимости
T=F{у)		и f = F ( у)		(см. кривые 1—3 на рис. 2-9 и 2-10). Зависимость

периода Г от у для четвертого способа регулирования в нашем слу чае определяется по другому выражению— (3-26). Эта зависимость также показана на рис. 2-9 и 2-10 в виде кривой 4'. Как следует из сопоставления кривых 4 и 4' на рис. 2-9 и 2-10, при наличии выход

ного индуктивно-емкостного фильтра частота работы прерывателя при четвертом способе регулирования меняется в меньших пределах

(285—500 вместо 100—500 Гц).

Как следует из выражений (3-22) — (3-25) в табл. 3-1 и из кри вых I—3 на рис. 3-5, максимальное значение пульсации имеют:

для первого способа регулирования при у=0,5; для второго способа регулирования при у = у Мин;

для третьего способа регулирования при у=умакс.

С учетом этого получены выражения для максимальных значе ний величин относительных пульсаций тока двигателя (3-29) — (3-32) и выражения для определения произведения ІоСо выходного фильтра

(3-33)— (3-35) (табл. 3-1).			Для		четвертого способа				регулирования
произведение ЬйС0 определяется					из	условий		(3-27),	(3-28) по вы
ражениям (3-36), (3-37)		(табл.			3-1)	и после		расчета принимается
большее значение.
Пульсации напряжения конденсатора выходного фильтра для
рассматриваемых	способов		регулирования				могут быть			определены
по (3-20) путем	подстановки			выражений Т			согласно		(2-22) — (2-24),
(3-26). Полученные при		этом		выражения			(3-38) — (3-41)			приведены
в табл. 3-2.

Максимальные значения этих пульсаций для первых трех спосо бов регулирования имеют место при тех же значениях у, что и мак

симальные пульсации тока нагрузки,	т. е. для первого способа			при
у = 0,5, для второго при у = у МПн, а	для третьего при у=умано			[см.
(3-42) — (3-44) в табл. 3-2]. Для четвертого		способа	наибольшее зна
чение пульсаций AU co. [выражение	(3-45)	в табл.	3-2] может	быть

- со

Т а б л и ц а

3 - 2

Относительная величина пульсаций напряжения на конденсаторе выходного фильтра

	Способ			Текущее значение				Максимальное значение
регулирования				Текущее значение				Максимальное значение
I.	Т = К г		At/coi- =(>—r)r ОТ2				(3 -3 8 )	лг/,СО I.макс*		(3 -4 2 )
						фО			8ГфО
2.	1Т = Ка		і/,СО 2*		— Y	" ^ 2		Ди.С02макс*	'Ymіп	Л ^2
					— Y	" ^ 2	(3 -39)		Yмп	П Т 1
					Y	2 Г 2				П Т 1
					Y	2 Г 2				11 фО
						фо
										(3 -4 3 )
3.	(1 —	Y) X	Д	U,СОЗ*	1 __V	от*“	(3 -4 0 )	ди,	Лмякс	тт
Х	Т =	К 3	Д	U,СОЗ*	1 __V	от*“	(3 -4 0 )	ди,	Yimkc	2 Г 2 0
					1	фО		СОЗмакс* 1	Yimkc	2 Г 2 0
					1	фО
										(3 -4 4 )
			Ш,С04* — 2 у / (1			— Y) Y	X	Д^С04макс* — р/ "2 Х
				2^ - д		2/3		Д^С04макс* — р/ "2 Х
4 .	Д / „	= * 4		2^ - д		2/3				і
				X	Тфо			X (	~~ I	(3 -4 5 )
								X (	~~ I	(3 -4 5 )
									фО
							(3 -4 !)
	П р и м е ч а н и е .			t LA =	L „ / « a;	«8= t///0: Гфо = 2“ ^оС„ .

Параметры выходного фильтра

L С	~		Лт	(3 -46)
	— 32 Д У,СОІмакс*
L3C0—I — Ymhh			K 2
	Ymuu		ЗД^СОЗ.макс*
				(3 -47)
ДчСоt)^0 -- I	{'макс		ft/7
ДчСоt)^0 -- I		Y	ft/7
1		імакс	OL/iСОЗмакс*
				(3 -4 8 )
^0^0 —Z		( К . ^ ! в ) г
^0^0 —Z		A7I3		(3 -4 9 )
L Г	2	-----------——		(3 -4 9 )

дцСОІмакс*

<<< < Предыдущая 1 2 3 4 5 6 78 / 268 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 > Следующая >>>

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ

#
25.10.202314.29 Mб7Бигель Дж. Управление производством. Количественный подход.pdf
#
23.10.20236.29 Mб9Билан Н.А. Анализ переходных процессов в линейных электрических цепях.pdf
#
22.10.202311.06 Mб14Биметаллические трубы..pdf
#
19.10.20235.72 Mб7Биологические эффекты неравномерных лучевых воздействий..pdf
#
24.10.202310.55 Mб62Биргер И.А. Резьбовые соединения.pdf
#
20.10.20238.6 Mб41Бирзниекс, Л. В. Импульсные преобразователи постоянного тока.pdf
#
23.10.20236.83 Mб5Биркин А.К. Финансирование и кредитование автотранспортного предприятия учебник.pdf
#
20.10.20238.43 Mб6Бирман, С. Р. Экономнолегированные мартенситностареющие стали.pdf
#
29.10.20238.36 Mб11Бирюков Н.Е. Основы электронной вычислительной техники.pdf
#
22.10.202316.16 Mб16Бирюков, Б. В. Кибернетика и методология науки.pdf
#
23.10.20237.59 Mб7Блага К. Основы стереохимии и конформационного анализа.pdf