Динамо-машины  Электроприводы 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 [ 38 ] 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130

пряжение, а другой - открыт с низким напряжением на выходе. Триггер переходит из одного состояния в другое при соступле-НИИ или снятии входного сигнала (размыкании или замыкании ключа К). Допустим, транзистор Ti закрыт, а Гг открыт. Потенциал Ui- на коллекторе транзистора T-t в точке б отрицателен, а на его базе почти равен нулю. При этом диод Дг заперт и не пропускает к базе транзистора T-i входные положительные сигналы меньшие по величине U, в то время как диод Д2 свободно пропускает указанный положительный входной . сигнал ввиду отсутствия обратного смещения из-за отсутствия напряжения на его зажимах. Так как ключ К разомкнут, то конденсатор Cg заряжается от напряжения (через Га, Гд, и г), а емкость не заряжается вследствие равных потенциалов на обкладках.

Зарядка конденсатора, соединенного с открытым транзистором, запоминает состояние триггера. Когда ключ К замыкается, входной потенциал равен нулю. К базе открытого транзистора Т2 подводится положительный потенциал от ранее заряженной емкости Сг, уменьшающийся по мере ее разряда до нормального напряжения базы.

Конденсатор Сг разряжается через переход эмиттер - база, при этом возникают значительные по величине сопротивления, в результате чего транзистор Гг запирается, т. е. происходит опрокидывание триггера.

Если теперь ключ К размыкается, то заряжается уже конденсатор Сь затем после замыкания ключа К емкость Ci разряжается через базу открытого транзистора Ti и триггер приходит к первоначальному состоянию.

Из предыдущего видно, что перед опрокидыванием триггера происходит предварительная подготовка в виде заряда соответствующего конденсатора.

В счетных схемах сброс триггера осуществляется подачей нулевого потенциала на вход или выход прибора. Триггеры выполняются на разные мощности. Повышенная мощность требуется при их работе на катушки реле, сигнальные лампы и другие цепи.

На базе транзисторов, диодов, сопротивлений и емкостей выполняются также функциональные элементы: релейный, преобразующий непрерывный сигнал в стандартные дискретные сигналы; нуль-орган, сравнивающий по величине два напряжения постоянного тока; согласующий элемент для гальванического разъединения входных цепей схемы и согласования входов и выходов (например, датчиков), гальванически не связанных между собой.

С помощью тех же транзисторов, емкостей и сопротивлений строятся элементы времени, используемые в целях ограничения длительности входного сигнала, задержки выходного сигнала

после подачи входного, создания линий задержки и т. п. Элементы времени выполняются с регулированием выдержки от долей секунды до сотен секунд.

sect; 3. 17. Преобразователи частоты на тиристорах

в принципе наиболее эффективное частотное управление бесколлекторными двигателями переменного тока строится на различных типах преобразователей частоты. Экономичность этого метода в основном зависит от качества преобразователей частоты (смотри гл. IV). В последние годы усиленно разрабатываются статические преобразователи на управляемых полупроводниковых приборах. Они подразделяются на две основные группы преобразователей: без явновыраженного и с явновыра-женным звеном постоянного тока. И те и другие выполняются на полупроводниковых триодах-транзисторах и иа управляемых вентилях-тиристорах. Преобразователи на транзисторах могут быть выполнены лишь на небольшие мощности до 3-5 кет. Здесь кратко рассматриваются тиристорные преобразователи, которые возможно построить на большие мощности, представляющие собой наибольший практический интерес.

Преобразователи частоты с неявновыраженным звеном постоянного тока. В этой системе выпрямление и инвертирование осуществляется одним устройством, основным блоком которого является управляемая трехфазная однополупериодная группа с тремя тиристорами. В каждой фазе системы - две таких группы Т+ и Т-, включенных встречно (рис. 3.28,а). Всего имеется 6 групп с 18 вентилями. Коммутация (переключение) тока производится за счет напряжения сети. Когда работает одна груп-

COot

Рнс. 3.28. Трехфазный преобразователь частоты без явно выраженного звена постоянного тока:

а) схема; б) кривая выходного напряжения

па, выпрямляются положительные полуволны приложенного напряжения, при работе другой группы - отрицательные полуволны напряжения (рис. 3.28,6). Выходная частота зависит от

числа выпрямленных полуволн напряжения сети за время-.

Регулирование выходной частоты достигается изменением времени работы групп выпрямителей, для чего предусматривается специальное управляющее устройство. Переключение вентилей в каждой группе в принципе такое же, как и в трехфазной однополупериодной выпрямительной схеме. Естественный угол отпирания приборов составляет 60 deg;. Переход от положительной к отрицательной полуволне выпрямленного напряжения может сопровождаться одновременным включением двух приборов разных, групп, принадлежащих к различным фазам сети, вследствие чего возникает короткое замыкание сети. Ограничения токов при переключении групп и улучшение формы кривых напряжения достигается посредством дросселей L.

Этот преобразователь обладает свойством двустороннего пропускания активной и реактивной мощностей без дополни-jp-тельных средств при условии перехода от работы одной группы j; к другой в момент прохождения тока через ноль. Второе поло-Iжительное свойство этой схемы - возможность регулирования \ частоты в широких пределах, начиная с ее малыхвеличин. Для этого, а также с целью получения более благоприятной формы выходного напряжения требуется повышенная частота источника питания по сравнению с выходной. Среднее значение f вы.ходного напряжения регулируется изменением угла отпирания приборов

f/cp= aeCOSa. (3.32)

-Здесь fvae - среднее выходное напряжение при угле естест-i, венной коммутации = 60 deg;;

а - угол отпирания, отсчитываемый с момента естественной коммутации. Ценными свойствами преобразователей с неявным звеном amp; постоянного тока, в которых коммутация осуществляется есте-f. ственно за счет напряжения сети, являются: высокий к. п. д. из-за однократного преобразования энергии, широкий диапазон регулирования, а также возможность двустороннего про-текания реактивной энергии в цепи: источник питания -на-5;грузка.

Целесообразное применение таких преобразователей ограничивается некоторыми системами с автономными источниками электроснабжения повышенной частоты, цепями с постоян-у ными параметрами, областью низких частот от О до 10.-15 ец с источником питания частотой 50 гц.