Принцип дії

Кожна з двох схем містить джерело живлення u_ж, наприклад, акумулятор, комутатор, який складається із одного керованого ключа VS і одного діода VD, та навантаження – колекторний двигун постійного струму. Дросель L враховує індуктивність якірної обмотки, а резистор R – активний опір. В знижувальному ШІП (рис. 3.1, а) керований ключ приєднується послідовно з навантаженням, а діод – паралельно. В підвищу-вальному ШІП (рис. 3.1, б) все це робиться навпаки, та при цьому змінюється на проти-лежний напрямок провідності напівпровідникових приладів.

Найбільш наочними будуть процеси при використанні двигуна незалежного збудження, що і приймається. При цьому далі припускаємо, що струм і_зобмотки збудження ОЗ не змінюється.

и_во

Принцип регулювання напруги та пов’язаної з нею швидкості двигуна полягає в наступному. Якщо періодично підключати двигун до джерела та відключати його від нього, то середні напруга та швид-кість визначаються відносним часом t підключеного стану. Якщо це робити часто, то швидкість не буде поспівати спадати у відключеному стані скільки-небудь помітно і тому пульсаціями швидкості можна буде нехтувати. Швидкість визначається при цьому середньою вихідною напругою.

Цей принцип регулювання вихідної напруги називають широтно-імпульсною модуляцією (ШІМ). Частоту підключень f_п називають частотою ШІМ. В реальному перетворювачі частоту ШІМ приймають настільки великою, щоб можна було нехтувати пульсаціями не тільки швидкості, а й струму в обмотках якоря, тому що пульсації струму спричиняють іскріння під щітками на колекторі та додаткові втрати енергії.

Рисунок 3.1 – Основні схеми ШІП: а – знижувальний; б – підвищувальний; в, г, д – діаграми усталеного режиму роботи

Щоб створити шлях для протікання струму якоря при вимиканні ключа VS, паралельно навантаженню приєднується зворотний діод VD. Струм у ньому починає протікати після вимикання тиристора VS, коли ЕРС самоіндукції дроселя L, прагнучи підтримати струм, здобуває полярність, яка позначена на рис. 3.1, а в дужках. Струм навантаження у відключеному стані (інтервал паузи t_п) протікає по колу L – Я – VD, підтримуючись за рахунок енергії, яка накопичена в магнітному полі індуктивності дроселя L. Ця енергія поступово витрачається, і тому струм спадає (верхня діаграма рис. 3.1, г). При ввімкненні тиристора (інтервал імпульсу t_і) діод закривається напругою джерела та створюється контур для струму u_ж – VS – L – Я. За рахунок джерела живлення у дроселі L знову накопичується енергія, і струм зростає.

<12 13 141516 17 18 >

Дата добавления: 2015-10-13; просмотров: 675;