Выбор частоты коммутации в электроприводах тршип-д

ИЗВЕСТИЯ

ТОМСКОГО ОРДЕНА ОКТЯБРЬСКОЙ РЕВОЛЮЦИИ И ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ ПОЛИТЕХНИЧЕСКОГО ИНСТИТУТА имени С. М. КИРОВА

Том 262 1973

ВЫБОР ЧАСТОТЫ КОММУТАЦИИ В ЭЛЕКТРОПРИВОДАХ

ТРШИП-Д

В. А. БЕЙНАРОВИЧ, Л. С. УДУТ, В. С. ФАДЕЕВ

Электроприводы постоянного тока с тиристорными реверсивными широтно-импульсными преобразователями (ТРШИП) позволяют обеспечить максимальное быстродействие, определяемое только свойствами двигателя. Однако практическое применение таких систем ограничивается рядом трудностей, связанных главным образом со сложностью их реализации и недостаточной надежностью работы устройств принудительной коммутации ТРШИП. В [1] показано, что упростить реализацию ТРШИП можно применением симметричного раздельного управления плечами моста, которое в сравнении с совместным управлением имеет более простую схемную реализацию и обеспечивает более высокую надежность работы преобразователя. С другой стороны, способы совместного и раздельного симметричного управления полностью равнозначны в области непрерывных токов, в зоне же прерывистых токов характеристики исполнительного двигателя в обоих случаях мягкие и нелинейные [2].

Улучшение показателей привода с ТРШИП может быть получено рациональным выбором частоты коммутации. Обычно частоту коммутации выбирают из условия минимизации дополнительных потерь [3, 4]. Однако при проектировании систем необходимо также учитывать возможности практической реализации требуемой частоты и коэффициент использования источника по напряжению.

Максимальная реализуемая частота коммутации ТРШИП /м ограничивается временем выключения тиристоров ¿выкл , указанным в их

паспортных данных. При повышении частоты коммутации ^уменьшается коэффициент использования источника по напряжению Ка> равный отношению максимального выходного напряжения к напряжению источника питания.

и 2 /

Кн==—(1) и Т

Из (1) может быть определена требуемая частота коммутации /п, обеспечивающая получение заданного коэффициента использования источника по напряжению.

Из условия получения непрерывных токов при заданном диапазоне изменения нагрузок по выражению, полученному в [2],

и

/Гр

Е.-1 2тя- 1

подстановкой минимального непрерывного тока якоря /мин =/гр получаем закон изменения частоты коммутации

и

/=

м-1

(2—х,)—^ 1+г

.-1

2хя-1

^гр-^я

При таком регулировании частоты амплитуда пульсации тока и дополнительные потери в двигателе остаются постоянными во всем диапазоне регулирования скорости при неизменной нагрузке.

При 7 — 0,5 из (3) получаем значение максимальной частоты коммутации /т из условия непрерывного тока.

Из условия минимизации суммарных дополнительных потерь в двигателе и РШИП определяется в функции у оптимальная частота /опт [3, 4], которая имеет наибольшее значение также при у = 0,5.

Таким образом, частоту коммутации следует регулировать в функции у и по условиям получения жестких механических характеристик в режиме непрерывных токов (3), и по условиям минимизации суммарных потерь [3, 4].

Верхний предел регулирования частоты в ТРШИП в любом случае ограничен допустимой частотой коммутации / , определяемой временем выключения тиристоров. В случае, когда /0т^/т ПРИ V — и обе эти частоты меньше /м, следует выбирать за максимальную частоту коммутации наибольшую из полученных двух значений /опт или

Нижний предел регулирования частоты определяется из (1) для заданной величины коэффициента использования источника по напряжению.

ЛИТЕРАТУРА

1. В. А. Б ей нар о вич, Л. С. У дут, В. С. Фадеев, Н. Г. Волков. Способы управления реверсивными широтно-имиульсными преобразователями. Доклады VII научно-технической конференции «Статические преобразователи в автоматике и электроприводе». Томск, 1972.

2. Л. С. Удут, В. С. Фадеев, В. А. Бейнарович. Расчет механических характеристик электродвигателей при питании от тиристорных РШИП с симметричным управлением. Настоящий сборник.

3. Г. А. Глазенко. Импульсные полупроводниковые усилители в электропри-гюдах. «Энергия», 1965.

4. М. И. Крайцберг, Э. В. Шикуть. Импульсные методы регулирования цепей постоянного тока с помощью тиристоров. «Энергия», 1969.

7 Заказ 6692