ИМПУЛЬСНЫЕ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ ПОСТОЯННОГО ТОКА

13.1. Назначение и принцип действия

Импульсный способ регулирования в цепях постоянного тока

В отличие от цепей переменного тока применение постоянного тока связано с проблемой плавного регулирования напряжения нагрузки. Потребность в регулировании напряжения при питании от сети постоянного тока приводит к применению неэкономичных способов, основанных на включении в силовые цепи токоограничивающих резисторов или делителей напряжения.

При электрической тяге и питании коллекторных двигателей от контактной сети постоянного тока на электроподвижном составе применяются пусковые резисторы. При пуске и разгоне по мере увеличения частоты вращения и, соответственно, противо-ЭДС двигателей пусковые резисторы, включаемые последовательно в цепь якоря, благодаря ступенчатой перегруппировке обеспечивают ограничение среднего значения тока.

Резисторное регулирование приводит при частых пусках к дополнительным потерям электроэнергии (до 20—30 % общего потребления энергии на тягу). Регулирование пусковых резисторов сопровождается «всплесками» тока во время переключения ступеней. Для переключения резисторов требуется сложный контактный коммутатор.

Тиристорная техника позволяет применить новый, более экономичный, надежный и эффективный импульсный способ регулирования в цепях постоянного тока. Принцип импульсного регулирования заключается в том, что источник постоянного тока периодически подключается к нагрузке с некоторой постоянной или изменяемой частотой (рис. 13.1). Автоматическое задание длительности интервала подключения за один цикл позволяет плавно регулировать среднее значение напряжения, прикладываемого к нагрузке. В цепи нагрузки обеспечивается непрерывное протекание тока с допустимой пульсацией. Это достигается благодаря индуктивности самой нагрузки или включению сглаживающего дросселя и достаточно высокой частоты коммутаций (200-400 Гц).

Схема импульсного регулирования и временные диаграммы ее работы

Рис. 13.1. Схема импульсного регулирования и временные диаграммы ее работы: СК — схема коммутации; СУ — схема управления

Среднее значение напряжения нагрузки

где Un — напряжение источника питания;

tyv Т — соответственно длительность и период повторяемости импульсов; к,у — коэффициент заполнения.

Из соотношения (13.1) следует, что напряжение UH можно плавно регулировать, если изменять /и при Т= const или Тпри /и = const, а также в результате одновременного изменения /и и Т. Этому соответствуют широтный, частотный и комбинированный, а также широтно-частотный способы импульсного регулирования.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >