CC BY
9
ИЗВЕСТИЯ
ТОМСКОГО ОРДЕНА ТРУДОВОГО ¡КРАСНОГО ЗНАМЕНИ ПОЛИТЕХНИЧЕСКОГО ИНСТИТУТА имени С. М. КИРОВА
Том 190 ■ : 1968
ЗАВИСИМОСТЬ ВЕЛИЧИНЫ УСТАНОВИВШЕГОСЯ ТОКА В ОБМОТКЕ УПРАВЛЕНИЯ БЭМУ-РЧ ОТ ЧАСТОТЫ СИГНАЛОВ
УПРАВЛЕНИЯ
А. И. СКОРОСПЕШКИН, Б. Е. ТРОФИМЕНКО (Рекомендована семинаром кафедр электрических машин и общей электротехники)
.В [1] нами исследован коммутационный процесс в обмотке управления электромашинного усилителя регулируемой частоты, снабженной тиристорным управляемым коллектором (рис. 1). Полученные выражения определяют величину, характер изменения тока в коммутируемой секции и в параллельной ветви обмотки.
Рис. 1. Схема тиристорного УПК с обмоткой управления
Практически было получено, что ток, установившийся в обмотке управления при постоянном напряжении источника питания, сильно зависит от частоты сигналов управления. В связи с этим необходимо установить связь между установившимся током обмотки управления I уст и частотой следования импульсов переключения ячеек УПК ¡п.
Колебания тока в обмотке управления обусловлены следующими причинами:
а. Первый этап коммутации характеризуется разрядом коммутирующих конденсаторов на обмотку управления (рис. 2). Поскольку ис то ток в обмотке возрастает от величины \1 до 12 (ркс. 3). Возрастание тока идет до тех пор, пока коммутирующие конденсаторы не разрядятся до нуля.
Рис. 2. Эквивалентная схема первого этапа коммутации
б. Во втором этапе коммутации каждая параллельная ветвь обмотки управления оказывается подключенной к источнику питания Еу через коммутируемую секцию и параллельный с ней коммутирующий конденсатор С (рис. 4), .причем начальные данные этого этапа
= ис = 0.
В течение этого этапа коммутации ток в обмотке управления падает до величины 13, после чего он возрастает по экспоненциальному закону до величины и за время 1Э = ТП—1К (рис. 3), где
Т„—период следования импульсов управления, — полный период коммутации, равный
1,
V 15-с
2 "I" у
2
(1)
Допустим, что ток в обмотке управления перед ком-мутационным процессом равен Ь, тогда по [1]
и
4Ц
2Ьу ■
5ПЮ)у • + ^СОБШу^;
(2)
3
Рис. 3. Характер изменения тока обмотки управления
л т
1
иЫ
I
VI.
Е
Рис. 4. Эквивалентная схема второго этапа коммутации
= Ь V1
Ч - Ь V -г-—
С
2Ь5 + Ь
ь =1 . 1
2Ь
У-и
(4)
(5)
Обозначения в (2, 3, 4, 5,): Еу — э. д. с. источника питания;
ис — напряжение на коммутирующем конденсаторе перед комму-анионным процессом;
ц — индуктивность секции \У8:
Ь0— индуктивность параллельной ветви обмотки без коммутируемой секции;
Ьу — индуктивность обмотки управления;
гу — активное сопротивление обмотки управления;
С — коммутирующий ковденсатор;
шу =
LyC
Процесс в обмотке установится тогда, когда ток 1у по (5) до момента очередного коммутационного цикла возрастает до величины К Приравняв 1У=11 и решая систему уравнений (2, 4, 5), получаем
где , t
Ev / е У - 1
ГУ
е — к
« ° (1 -"тЧ (л/ • S'n V 2Ls LL + cos^ 2Ls ) ■ (7) l Lo Ly 2LS + Ly 2LS + Ly /
Среднее значение установившегося тока в обмотке управления рав-
но
Т _ и + и т к + 1 /о\
1сред — 2 ~ 1 2 '
Всплески тока в первый период коммутации до величины Ь происходят за относительно малое время, поэтому мы не учитываем их при нахождении 1Сред-
В соответствии с рис. 3 без большой погрешности можно принять, что но обмотке управления -протекает ток, равный 1сред, модулирован-
„ пг 1
ныи синусоидои с периодом 1п — у амплитудой
1т!= -^-(1-к). (9)
Окончательно величина тока и закон его изменения в обмотке управления в зависимости от параметров системы УПК — обмотка управления и от частоты сигналов управления запишется в виде: £ е Ту „ |
1у-г1"-[(1 +К) + (1-К)51П2^п1)] . (10)
гу
Проведен эксперимент на опытном образце БЭМУ-РЧ, имеющем тиристорный УПК вида рис. 1, обмотку управления со следующими параметрами: Ьу = 52,5-10~3 гн; Ь0 = 36-10~3 гн; 1^ = 2,6-10-3 гн; гу=1 ом; С — 10 мкф. ь
На рис. 5 приведены кривые зависимости тока управления от частоты сигналов переключения для трех напряжений питания ЕУь ЕУ2*, Еуз.
Из графиков видно хорошее совпадение теоретических и экспериментальных данных. Несовладение можно объяснить допущением, сделанным нами в [1], об отсутствии потерь в стали магнитопровода.
Рис. 5. Зависимость тока обмотки управления от частоты следования сигналов переключения. — экспериментальная кривая, —х—х—х — теоретическая кривая
Выводы
1. Тиристорный УПК типа рис. 1 для питания обмотки управления якорного типа обладает характерной особенностью при постоянной э. д. с. источника питания Еу, ток управления уменьшается при увеличении частоты переключения.
2. Ток обмотки управления содержит постоянную и переменную составляющие.
3. Для улучшения характеристики 1У=ШП) необходимо уменьшать
отношение г^ , или то же, что увеличивать число отводов от обмотки
о
управления.
ЛИТЕРАТУРА
1. А. И. Скорое пешки н, Б. Е. Трофиме я к о. Исследование коммутационного процесса в обмотке управления бесколлекторного электромашинного усилителя регулируемой частоты. Известия ТПИ, т. 172, 1967.
