Напівкеровані схеми
Мостова схема з симетричним керуванням дає зв’язок між вихідною і вхідною напругами комутатора згідно з рівнянням
а
б
в
ud = ± u2, (2.6)
|
тобто на виході чергуються два рівні напруги: позитивний та негативний (у співвідношенні до вхідної). Тому і стрибки вихідної напруги при комутаціях дорівнюють 2u2. Знизити ці стрибки приблизно удвічі дозволяє регулювання з нульовим рівнем, загальний принцип якого пояснює діаграма рис. 2.9, а. Крім двох рівнів ±u2, додається третій рівень – нульовий. Щоб його одержати, потрібно замкнути вихідне коло накоротко, включаючи пару тиристорів 1, 2 або 3, 4 (рис. 2.5, а). Струм у навантаженні на інтервалі нульової напруги підтримується за рахунок енергії, яка накопичена в індуктивностях навантаження. Короткозамкнені пари тиристорів 1, 2 і 3, 4 можна чергувати в сусідніх півперіодах, щоб забезпечити однакове навантаження усіх тиристорів. Наприклад, у позитивний півперіод спочатку формується рівень – u2 за допомогою тиристорів 2, 3, потім вмикається тільки один з двох тиристорів: 1 або 4. В першому варіанті позитивною напругою u2 закривається тиристор 3 і утворюється короткозамкнена ланка 1, 2, а в другому – тиристор 2 з утворенням короткозамкненої ланки 3, 4. Після закінчення нульового інтервалу вмикається другий тиристор пари 1, 4. Усі переходи йдуть тільки уверх, що забезпечує природне вимикання тиристорів.
Останню умову задовольняє і однополярний алгоритм (рис. 2.9, б), який забезпечує у випрямному режимі зниження стрибка вихідної напруги удвічі порівняно з симетричною мостовою схемою. У точці комутації t2, як і у точці t1, перехід йде на більш високий (у даному разі нульовий) рівень. Нижче осі t цифрами показаний один з варіантів чергування тиристорних пар, що проводять струм.
Однополярний алгоритм знижує також пульсації вихідної напруги і діючий струм в обмотках тягового трансформатора, тому що на нульовому рівні струм навантаження у них не протікає.
 |
В інверторному режимі, при рекуперативному гальмуванні двигуна, можливий схожий алгоритм керування, який показаний на рис. 2.9, в. Однак при цьому неможливо реалізувати повністю однополярну напругу, продовжуючи нульовий рівень до моменту t2, де вхідна напруга досягає нульового значення. Це потребує переходу на нижчий рівень вихідної напруги, що не відповідає умовам природної комутації. Треба перевести струм на цей рівень завчасно, поки ще його напруга позитивна. В результаті виникає додатковий стрибок вихідної напруги, який знижує ефективність нульового рівня.
Якщо інверторний режим не використовується, можливо спростити схему випрямляча, замінюючи два тиристори з чотирьох діодами. Такі схеми називають напівкерованими.
На рис. 2.10 зображені два варіанти напівкерованих схем із поздовжніми (рис. 2.10, а, б) та поперечними (рис. 2.10, в, г) діодами.
| |||
|
У схемі рис. 2.10, а нульовий рівень формується тільки парою діодів, які вмикаються на початку кожного півперіоду (рис. 2.10, б). При вмиканні тиристора один з діодів закривається і формується ненульовий рівень. На початку нового півперіоду тиристор вимикається напругою вторинної обмотки трансформатора, яка подається на нього через діод, і знову починається нульовий рівень. Деякий недолік цієї схеми полягає в нерівномірному навантаженні напівпровідникових приладів: найбільший середній струм діода id вдвічі більше, ніж найбільший середній струм тиристора id / 2.
Схема рис. 2.10, в забезпечує рівномірне середнє навантаження напівпровідникових приладів та зниження, як наслідок, потужності діодів удвічі. Але її недолік у тому, що неможливе плавне регулювання вихідної напруги до нуля. Якщо тривалість інтервалу 14 стає меншою, ніж потрібно для розсмоктування носіїв заряду в тиристорі 3, то в момент t1 він вмикається спільно з діодом 2, незалежно від сигналу на керуючому електроді. Нульовий рівень при цьому зникає зовсім, і замість мінімальної середньої напруги на виході з’являється максимальна. Щоб запобігти цьому, потрібно обмежити тривалість нульового рівня.
Дата добавления: 2015-10-13; просмотров: 750;