Частотному диапазону

В замкнутых системах частотного управления могут быть получены характеристики требуемого качества в диапазоне регулирования 10000 : 1 и более.

Диапазон и точность регулирования в замкнутых системах частотного управления, в которых напряжение, приложенное к двигателю, регулируется в функции нагрузки, значительно выше, чем в разомкнутых системах, где диапазон регулирования достигает не более 3:1 (см. гл. 4).

12.5. Система частотного управления асинхронным двигателем

12.5. Система частотного управления асинхронным двигателем ........................... 488

и у которых отношение Тр/Т1у как правило, больше, чем у систем частотного управления.

В настоящее время для частотного управления скоростью вращения асинхронных двигателей устанавливают преобразовательный агрегат, состоящий из нескольких электрических машин, что увеличивает стоимость установки. Подобная система частотного регулирования скорости вращения асинхронных двигателей встречается там, где имеется группа асинхронных машин, работающих в качестве электродвигателей производственных установок, требующе х одновременного изменения скорости вращения (прядильные машины, рольганги и пр.). В этих случаях все двигатели питаются от одного преобразовательного агрегата.

Для частотного управления асинхронными двигателями в качестве исполнительного элемента используются преобразователи частоты, которые преобразуют напряжение сети с частотой 50 Гц в напряжение изменяемой частоты. Требования к преобразователю частоты и к относящейся к нему системе регулирования определяются режимом асинхронного двигателя при изменяемой частоте напряжения питания. Для нормальной работы двигателя пото-косцепление должно быть постоянным и равным номинальному. На 6.23 показаны получающиеся при этом характеристики, отражающие зависимость напряжения от

В системах частотного управления АД преимущественно используются инверторы напряжения (см. 1.9, г, д). Если необходимость рекуперации энергии в сеть переменного тока отсутствует, то используют неуправляемый выпрямитель, что позволяет применять простую и экономичную схему преобразователя (см. 1.9, д). Возможность применения полностью управляемых приборов и ШИМ делает эту схему одной из широко используемых в большом диапазоне мощностей. При необходимости рекуперации энергии в сеть переменного напряжения в выпрямителях наряду с тиристорными инверторами используют транзисторное инверторы, схемы которых полностью аналогичны схеме автономного инвертора асинхронного двигателя. Такие схемы получили название активных выпрямителей или активных источников питания автономных инверторов.

Электромеханические преобразователи частоты. Классический вариант электромеханического ПЧ, выполненного па двух синхронных машинах Ml и М2 и двух машинах постоянного тока МЗ и М4 показан на 56.22, а. Электромашиппый агрегат Ml, МЗ (агрегат постоянной скорости u>j = const) является источником напряжения постоянного тока, значение и полярность которого задаются током возбуждения /3, и которое определяет скорость ш-> агрегатов М2, М4, т.е. частоту fi и напряжение ?72 на выходе ПЧ. Ток возбуждения I-, машины М2 регулируется в небольших пределах для получения желаемых законов частотного управления.

На ЭПС с бесколлекторными ТМ в процессе его разгона производится согласованное изменение напряжения питания ТМ [/] и его частоты/j. На ЭПС с вентильными ТМ используется тот же алгоритм управления, что и на ЭПС с коллекторными ТМ, но имеется дополнительная возможность изменения Т при помощи регулирования угла опережения инвертора [62.27,62.28]. На ЭПС с асинхронными ТМ для уменьшения потерь энергии используется закон частотного управления М.П. Костенко [62.29]:

Меняя частоту f\ напряжения обмотки статора, можно получать разные скорости идеального холостого хода. При этом, как видно из выражения (2.24), зависимость скорости CQOOT/I линейная. Механические характеристики АД при частотном способе регулирования скорости могут существенно отличаться от естественной характеристики [17, 53]. При постоянной амплитуде напряжения, подводимого к обмотке статора, с уменьшением/] пусковой и критический моменты двигателя увеличиваются, а жесткость механических характеристик повышается. Однако при неизменном напряжении источника питания U\ с уменьшением частоты /, резко увеличиваются ток намагничивания и ток статора. Магнитная система двигателя насыщается. В результате существенно увеличиваются электрические и магнитные потери. Для повышения технико-экономических показателей двигателя при изменении частоты необходимо регулировать амплитуду напряжения С/, как функцию от частоты/! и момента нагрузки М. Зависимость U\ от частоты / и момента нагрузки М выражает закон частотного управления:

Измерительные генераторы подразделяют на группы по форме кривой выходного напряжения: генераторы синусоидального напряжения, генераторы прямоугольных импульсов, генераторы напряжения специальной срормы (треугольной, пилообразной, колоколообразной и т. д.) — и по частотному диапазону: низкочастотные генераторы (0,01 Гц — 10МГц), высокочастотные генераторы (100 кГц — 100 ГГц). Особую группу составляют генераторы шумовых сигналов — источники

Классификационные признаки транзисторов по мощности и частотному диапазону отражены в третьем элементе их обозначения, представляющем собой трехзначный номер по сотням. Первый элемент обозначения (цифра или буква) указывает на исходный материал полупроводника: 1 или Г — германий, 2 или К — кремний. Вторым элементом обозначения для всех транзисторов является буква Т, за исключением полевых, обозначающихся буквой П. Четвертый элемент обозначения (буква) указывает на разновидность транзистора данного типа. Например, ГТ905А — германиевый мощный высокочастотный транзистор, разновидность типа А.

Классификация В настоящее время существует большое число РЭС и их конструкций, которые можно классифицировать по: 1) функциональному назначению системы (самолетный метеонавигационный радиолокатор, ЭВМ управления робототехни-ческим комплексом, слуховой аппарат на эффекте костной проводимости и т. д.); 2) функциональному назначению отдельных устройств (пульт станка с ЧПУ, индикатор РЛС); 3) частотному диапазону сигналов (низкие частоты—блок питания, устройство автоматики; высокие частоты—блок усиления видеосигнала, блок гетеродина устройства связи; СВЧ—малошумящий усилитель, усилитель мощности и т. д.); 4) по конструктивной сложности (ИС, плата, блок, шкаф, пульт, стойка); 5) типу производства (единичное, серийное, массовое).

полосе частот от нуля до бесконечности, энергия шумов активных элементов распределяется по частотному диапазону неравномерно. Кривая спектральной плотности шума любого активного элемента показана на 16.34. Спектральная плотность характеризует мощность шума на единицу частоты.

Таким образом, для продвижения вверх по частотному диапазону наряду с совершенствованием различных полупроводниковых СВЧ-приборов (генераторов Ганна, лавинно-пролетных диодов, биполярных и полевых транзисторов) необходимо изыскание новых принципов усиления и генерации электрических колебаний. Увеличение быстродействия выпрямительных диодов (особенно мощных, что очень важно) может быть достигнуто путем использования гетеропереходов и выпрямляющих электрических переходов между металлом и полупроводником, т. е. структур без инжекции неосновных носителей заряда в базу диода. При этом можно исключить относительно медленный процесс накопления неосновных носителей и соответственно процесс рассасывания этих носителей.

Усилители классифицируют по роду входного и выходного сигналов; частотному диапазону изменения входного сигнала; виду амплитудной характеристики; способу выделения полезного выходного сигнала.

В каждой из трех групп транзисторы могут подразделяться по частотному диапазону или методам технологического процесса их изготовления.

Туннельный диод благодаря широкому частотному диапазону, малой потребляемой мощности и высокой температурной стабильности является наиболее перспективным прибором для построения миниатюрных, высокостабильных, широкодиапазонных автогенераторов. Недостатком генераторов на туннельных диодах является малая выходная мощность, а также некоторая нестабильность работы из-за разброса параметров современных туннельных диодов.

В каждой из трех групп транзисторы могут подразделяться по частотному диапазону или методам технологического процесса их изготовления.

Для измерения сил в машинах, характерно то, что требования как к точности, так и к частотному диапазону варьируются в очень широких пределах, и, за редким исключением (например, измерения сил, действующих на валки в прокатных станах), каждая новая задача порождает новые проблемы. Напротив, задачи весоизмерительной техники как по требованиям к ней, так и по уровню развития следует считать достаточно хорошо известными. Поэтому проектирование и изготовление электромеханических весов может в настоящее время рассматриваться как обычная инженерная работа, если только к весам не предъявляются особые требования.

Классификация усилителей. Усилители можно разделить по многим признакам: виду используемых усилительных элементов, количеству усилительных каскадов, частотному диапазону усиливаемых сигналов, выходному сигналу, способам соединения усилителя с нагрузкой и др. По типу используемых элементов усилители делятся на ламповые, транзисторные и диодные. По количеству каскадов усилители могут быть однокаскадными, двухкаскадными и многокаскадными. По диапазону частот усилители принято делить на низкочастотные, высокочастотные, полосовые, постоянного тока (или напряжения). Связь усилителя с нагрузкой может быть выполнена непосредственно (гальваническая связь), через разделительный конденсатор (емкостная связь) и через трансформатор (трансформаторная связь).