Частотном регулировании

При синхронном временном разделении высокоскоростного канала, называемом также мультиплексированием, выделенные периоды времени (как и выделенные полосы частот при частотном разделении) жестко закрепляются за определенными терминалами. Так как в среднем работа терминала в режиме передачи дискретной информации составляет менее 10% от общего времени его подключения к линии связи, то эффективность использования группового канала получается недостаточно высокой. В связи с этим намечается более широкое внедрение асинхронного временного уплотнения.

повышение помехоустойчивости каналов связи путем регенерации дискретных сигналов на промежуточных усилительных пунктах линии связи. Так как каждая регенеративная трансляция полностью восстанавливает искаженные сигналы, то искажения вдоль тракта передачи не накапливаются. Поэтому при импульсно-кодовой модуляции качество приема практически не зависит от расстояния между терминалами, в то время как при частотном разделении каналов помехи, усиленные в промежуточных трансляционных пунктах, накапливаются вдоль тракта передачи, что ограничивает дальность передачи сигналов;

снижение требований к электрическим характеристикам каналов связи. При использовании импульсно-кодовой модуляции снижаются требования к переходному затуханию между каналами, в то время как при частотном разделении это требование является одним из основных и трудновыполнимых, в особенности в области высоких частот. Также снижаются требования к линейности амплитудной характеристики канала, точности коррекции характеристик каналов и стабильности терминалов.

При использовании классических методов разделения высокоскоростной канал предоставляется всем пользователям независимо от наличия или отсутствия у них сообщений, предназначенных для передачи. При частотном разделении каждому из подключенных терминалов выделяется определенная часть спектра канала. При синхронном временном разделении высокоскоростной канал поочередно предоставляется каждому терминалу на определенный интервал времени, длительность которого жестко связана со скоростью передачи данных от абонента и общим числом подключенных терминалов. В современных телеграфных сетях используются также системы передачи с частотно-временным разделением, представляющие собой комбинацию описанных типов систем.

При частотном разделении передатчик генерирует ряд гармонических колебаний различных частот, называемых под несущими колебаниями, каждое из которых модулируется одним из параметров по амплитуде, фазе или частоте (см. 1.19). Полученная сумма модулированных поднесущих колебаний в свою очередь модулирует несущее колебание, которое и передается по телеметрической радиолинии.

При частотном разделении каналов используются гармонические поднесущие колебания, при временном разделении — импульсные поднесущие в виде последовательности видеоимпульсов с периодом повторения Т„. После сложения в аппаратуре уплотнения каналов 2 образуется групповой сигнал G(t), который осуществляет модуляцию несущих колебаний передатчика Япер. Модуляция несущей производится по амплитуде, частоте

Системы с ВРК имеют до 100 каналов, т. е. гораздо меньше, чем при частотном разделении. С ростом числа каналов при ВРК сложность аппаратуры уплотнения и разделения каналов существенно возрастает. Однако эта аппаратура в системах с ВРК значительно проще, чем в системах с ЧРК. При этом широко применяются логические элементы цифровой техники.

В радиолиниях с ВРК предъявляются высокие требования к точности синхронизации каналов. Аналоговые системы с ВРК применяются в телеметрических и командных радиолиниях. Преимуществом использования ВРК в радиорелейных линиях связи является возможность выделения любого числа каналов на промежуточных станциях. Требования к приемным устройствам и нелинейности тракта в системах с ВРК менее жестки, чем при частотном разделении.

где Д/л.с — полоса пропускания линии связи; А/к.с — полоса пропускания канала связи; /С—коэффициент, учитывающий полосу затухания фильтров при частотном разделении каналов или защитные интервалы по времени при временном разделении каналов. В системах с кодовым разделением каналов коэффициент /С учитывает также статистику сообщений.

При частотном разделении каналов высокочастотное (несущее) колебание модулируется несколькими колебаниями более низких частот, называемыми поднесцщими. Каждое поднесущее колебание модулируется сигналом, содержащим информацию об одном из передаваемых параметров. Па приемном конце линии связи модулированное колебание несущей частоты усиливается и детектируется. Продетектнрованное колебание разделяется фильтрами, каждый из которых настроен на соответствующую поднесущую частоту. На выходе каждого фильтра включен детектор, который выделяет сигнал, соответствующий сигналу, передаваемому на данной поднесущей частоте.

Значения каждой измеряемой величины в отдельные моменты времени определяются по контрольному сигналу, который передается по каналу с индексом «К» и регистрируется одновременно с измеряемой величиной. При частотном разделении можно получить до 20 каналов связи на одной несущей частоте.

При изменении частоты вращения синхронного генератора изменяется частота /, и, следовательно, частота вращения ротора асинхронного короткозамкнутого двигателя 4 и исполнительного механизма 5. На 10.28 изображены механические характеристики асинхронного двигателя при частотном регулировании скорости. Предполагается, что с изменением частоты в такой же степени изменяется и напряжение, а их отношение 1/1ф//, остается постоянным. Такой способ позволяет получить

3 приведенных формулах индекс "н" относится к номинальным величинам. а знак ?~ означает пропорциональность, величин. Прн частотном регулировании возможно изменение частоты враце-

Механические характеристики асинхронного двигателя при частотном регулировании скорости показаны на 3.10, в.

Появление управляемых вентилей — тиристоров создало предпосылки для замены двигателей постоянного тока бесколлекторными, т. е. возродило мечту о частотном регулировании асинхронных и синхронных двигателей. Ученые, изобретатели и другие энтузиасты занялись разработкой различных видов бесколлекторных машин с преобразователями частоты. Однако и тиристорные преобразователи частоты оказались слишком сложными устройствами. С одной стороны, они существенно увеличили стоимость электропривода, а с другой — уменьшили его надежность. В связи с этим тиристорные преобразователи частоты не нашли широкого распространения при частотном регулировании скорости двигателей, хотя имеются многочисленные опытные образцы и мелкие серии (мотор-вагоны фирмы «Сименс», двигатели подруливающих устройств судов и т. д.).

4.58. Схема замещения асинхронного двигателя при частотном регулировании.

Регулирование ниже основной скорости может производиться с постоянным моментом нагрузки, если двигатель имеет независимую вентиляцию. В тех случаях, когда используется самовентилируемые двигатели, у которых со снижением скорости уменьшается теплоотдача, допустимая нагрузка должна быть снижена при длительной работе на низких скоростях. При частотном регулировании скорости и номинальном моменте потери уменьшаются за счет снижения потерь в стали, что позволяет в меньшей мере снижать его нагрузку, чем при других способах регулирования. О коэффициенте завышения мощности в связи с ухудшением теплоотдачи при снижении скорости см. § 4.9.

Напряжение, подаваемое к якорю вентильного двигателя от преобразователя частоты, является, так же как и при частотном регулировании асинхронного двигателя, несинусоидальным. Поэтому, чтобы уменьшить вредные воздействия высших гармоник напряжения, тока и потока, двигатель необходимо снабдить мощной демпферной обмоткой с малыми активными и индуктивными сопротивлениями. В этом случае высшие гармоники оказывают на синхронный двигатель сравнительно небольшое воздействие. При наличии такой обмотки режимы работы вентильного двигателя можно рассматривать с учетом только первых гармоник тока и напряжения.

мой к двигателю, осуществляется преобразователем частоты ПЧ ( 3.77). При частотном регулировании изменяется синхронная частота вращения,' а двигатель работает с небольшим скольжением. Регулирование экономичное, однако через преобразователь частоты проходит вся мощность, и габариты преобразователя частоты превышают габариты двигателя. При преобразовании частоты и напряжения сети преобразователь частоты изменяет напряжение и частоту на выходе по закону ?///=const, что обеспечивает работу асинхронного двигателя при по- -стоянном магнитном потоке.

10-62. На 10.62, fl, б изображены механические характеристики асинхронного двигателя с короткозамкнутой обмоткой ротора при частотном регулировании частоты вращения.

При частотном регулировании двигателей рассматриваемые асинхронные моменты изменяются в соответствии с изменением частоты. Наибольший интерес представляет изменение этих моментов при регулировании частоты вниз от Номинальной. В этом случае отношение момента MVf и MVHOM для v-й гармоники

Из (6.2) следует, что при изменении частоты fi одновременно с частотой вращения изменяется и максимальный момент, т. е. перегрузочная способность двигателя (отношение максимального момента Afmax к номинальному моменту AfHOM). Для устойчивости работы двигателя необходимо обеспечить достаточную перегрузочную способность Mmax/MHOU=kM. Следовательно, при частотном регулировании должно быть обеспечено условие