Источника управляющего

причем в R1 включено активное сопротивление нагрузки; С/в — напряжение, подведенное к обмотке ротора от источника возбуждения.

МДС индуктора и якоря за период меняются в соответствии с принципом электромагнитной инерции и отличаются друг от друга на значение МДС первоначального тока возбуждения индуктора /20- Напряжение источника возбуждения С/в обеспечивает компенсацию падения напряжения на активном сопротивлении цепи обмотки индуктора R2 лишь при токе возбуждения i20 = UB/R2. В процессе преобразования энергии мгновенное значение тока в индукторе больше тока возбуждения z'2»j'2o, потому при любой нагрузке индуктор размагничивается. Действительно, уравнение (6.2) при U^ = i2oR2, примет вид: dvy2/dt — R2(i2o^ *2)<0-

В обмотке индуктора полуволна тока, как это было показано в §6.1, вызовет его частичное размагничивание и к началу следующего цикла 0 = 2я значение потокосцепления якоря будет меньше, чем в первом цикле. Это приведет к уменьшению максимального значения тока в якоре и энергии в нагрузке в следующем цикле. В то же время уменьшится размагничивающее действие реакции якоря. Через несколько циклов работы ЭДН процесс размагничивания стабилизируется, показатели эффективности работы ЭДН будут соответствовать недовозбужденному режиму, что эквивалентно недоиспользованию как источника возбуждения, так и самого ЭДН.

Стабилизировать работу ЭДН в длительном режиме можно применением регулируемого источника возбуждения с кратностью увеличения напряжения С/в, пропорциональной броску тока в индукторе z'2. Однако такое решение приведет к увеличению массы источника возбуждения. Другой путь связан с уменьшением частоты генерируемых полуволн тока. В период паузы потокосцепление индуктора восстанавливается до исходного значения. В этом случае уменьшается коэффициент использования ЭДН с соответствующим увеличением его относительной массы.

Схема с последовательно включенными обмотками [6.5; 6.6] ( 6.7) имеет идентичные обмотки на статоре 1 и роторе 2, соединенные последовательно щеточным контактом 3. Первоначально заряженный от источника возбуждения напряжением Ua конденсатор с помощью коммутатора К2, выполненного в виде тиристорного ключа, подключают к обмоткам ЭДН до момента совпадения их магнитных осей на угол разряда 0р ( 6.8). Нагрузка ZH в это время не подключается к обмоткам ЭДН, или в схеме предусматривают средство, препятствующее протеканию по ней тока, например диод. Параметры конденсатора и обмоток подбирают таким образом, чтобы за время поворота ротора на угол 0р конденсатор разрядился полностью. По обмоткам статора и ротора протекает ток /1(2), создающий поток возбуждения. Суммарная индуктивность последовательно включенных обмоток и коэффициент их связи при 9 = 0 имеют максимальные значения. .

источника возбуждения напряжением UB конденсатор с помощью коммутатора К3 подключается к обмотке статора / до момента совпадения их магнитных осей на угол разряда 9р ( 6.10, и). Ток через нагрузку в это время не протекает, обмотка ротора разомкнута. Параметры конденсатора и обмотки статора подбирают таким образом, чтобы за время поворота ротора ЭДН на угол 9р конденсатор разрядился полностью. Поток возбуждения создается током обмотки статора /,. В момент совпадения магнитных осей обмоток 0 = 0 (ф = 0) обмотка ротора коммутатором К2 замыкается накоротко. Параметры обмотки ротора подбирают таким образом, чтобы собственная постоянная времени короткозам-

Альтернативное решение вопроса возбуждения ЭДН, обмотки которых включены по схемам 6.7 и 6.9, связано с использованием низковольтного источника возбуждения, включаемого в цепь обмоток последовательно с дросселем Lu (см. 6.9, б). В обмотке статора за несколько периодов устанавливается ток возбуждения /10 ( 6.10, б). После замыкания ключа К2 в ЭДН происходят процессы, сходные с процессами, возникающими при возбуждении от конденсатора. Отличие состоит лишь в том, что ток /д в цепи возбуждения La за цикл меняется незначительно в силу большого падения напряжения на дросселе L^di^jdt. Зависимости на 6.10, б относятся к схеме с трансформаторным возбуждением обмотки ротора.

В этой схеме возбуждения дроссель La выполняет функции защиты источника возбуждения от перенапряжения и стабилизатора тока возбуждения ЭДН. При уменьшении тока в нагрузке /н до нуля ток в обмотке статора г\ = /д. Параметры дросселя подбирают таким образом, чтобы за время поворота ротора от момента, когда ток в нагрузке обратился в ноль, до окончания цикла при 6 = 2л ток г\ —/д уменьшился до /10. К началу следующего цикла ЭДН возбужден, и замыканием коммутатора К2 идентичный процесс может быть повторен. Диод VD2 (см. 6.9, б) шунтирует источник возбуждения, который после первичного возбуждения ЭДН может быть отключен.

pa при вращательном движении ротора ЭДН ( 6.11, а), либо с использованием дросселя Ьд в цепи источника возбуждения, как это показано в ЭДН линейного движения ротора ( 6.11, б).

Характерная особенность работы ЭДН состоит в том, что переходный процесс в ЭДН, описываемый уравнениями (6.1), произойдет независимо от того, будет вращаться ротор или нет. Если ротор неподвижен, индуктивности и взаимная индуктивность обмоток постоянны во времени. При подключении источника возбуждения, например заряженного конденсатора (см. 6.7), в схеме возникнет колебательный процесс, в результате которого энергия возбуждения рассеется на активных сопротивлениях обмоток и нагрузки. Если ротор вращается, в схеме возникнет аналогичный переходный процесс с той лищь разницей, что индуктивности и взаимная индуктивность обмоток будут меняться и в элементах схемы выделится энергия, превышающая энергию возбуждения. Если при этом запасенная в роторе на начало процесса кинетическая энергия Wfa много больше суммарной энергии "Z-W, отбираемой от ротора в результате электромеханического процесса преобразования энергии, то процессы можно считать происходящими при постоянной угловой скорости вращения ротора П=const и при расчете ЭДН можно не использовать уравнение движения ротора. В этом случае связь независимой переменной системы дифференциальных уравнений (6.1) с геометрическим углом между магнитными осями обмоток статора и ротора линейная, (р = Ш.

Значение Д#д влияет на напряжение источника возбуждения С/*, = 1 + Л*я и слабо влияет на переходный процесс в ЭДН. Действительно, правая часть

Надежное включение тиристора обеспечивается, если нагрузочная характеристика источника управляющего сшнала (прямая 3

Для снижения тока коллектора транзистора желательно, чтобы на переходе УЭ — К тиристора выделялась максимальная часть мощности источника управляющего сигнала. Это выполняется при

Простейший ключ на основе ПТ изображен на 16.41, д. В качестве ключевого элемента используется МДП ПТ с индуцированным каналом /?-типа. Такой ключ имеет очевидные преимущества перед рассмотренным выше ключом на БТ: нет необходимости в источнике запирающего напряжения на входе транзистора; ключ потребляет крайне малую мощность от источника управляющего сигнала, так как транзистор обладает входным сопротивлением; полярность управляющего напряжения такая же, как и полярность коммутируемого напряжения, что позволяет осуществлять гальваническое соединение нескольких однотипных ключей между собой. Принцип действия любого ключа на основе ПТ основан на использовании основных носителей заряда. Поэтому в этих ключах нет явлений, связанных с накоплением и рассасыванием неосновных носителей заряда. Здесь переходные процессы обусловлены лишь наличием у транзисторов междуэлектродных емкостей, как и в случае электронных ламп.

Процесс включения транзистора иллюстрирует 16.43 — рабочая точка из положения А переходит в положение В, характеризуемое параметрами ?/зив, /св, UCVIB. Этот процесс состоит из трех этапов. На первом этапе формируется проводящий канал. Время формирования канала называется временем задержки гз и зависит от сопротивления источника управляющего напряжения Rr и эквивалент-

Напряжение ?/вкл, при котором начинается лавинообразное нарастание тока, может быть снижено введением неосновных носителей заряда в любой из слоев, прилегающих к коллекторному переходу. Дополнительные носители заряда вводятся в тиристоре вспомогательным электродом, питаемым от независимого источника управляющего напряжения (С/упр). Тиристор со вспомогательным управляющим электродом называется триод-ным, или тринисторным. Схема включения тринистора показана на 16.46. Возможность снижения напряжения С/вкл при росте тока управления, показывает семейство ВАХ, изображенных в табл. 16.5.

Если дроссель насыщения состоит из одной обмотки ОУ_ и одной обмотки w~ ( VII. 2, а), то при отсутствии К или его малой величине обмотка ш_ для трансформируемого в ней переменного тока является практически закороченной. При этом дроссель насыщения превращается в трансформатор с короткозамкнутой обмоткой и теряет свое регулирующее действие, z рабочей обмотки практически приближается к ее активному сопротивлению. Поэтому в таком дросселе насыщения надо ограничить в цепи управления переменную составляющую тока, создаваемого наведенной в ней э. д. с. Для этой цели используют реостат или дроссель, включенный в цепь управления, что приводит к резкому возрастанию мощности, затрачиваемой в этой цепи. Кроме того, применение токоограничивающих элементов не снимает э. д. с., наводимую в обмотке управления. Эта э. д. с. может достигнуть величины, во много раз превышающей рабочее напряжение (так как W— ^> w~) и опасной как для элементов источника управляющего напряжения, так и для самой обмотки управления. Поэтому конструкции дросселей насыщения выполняют так, чтобы сохранить управляющее действие обмотки ОУ_ и исключить трансформаторное действие рабочей обмотки на управляющую. При этом отпадают: надобность в токоограничении, необходимосгь в усиленной изоляции управляющей обмотки и применении в источнике управляющего напряжения элементов, способных выдержать высокое напряжение.

ТК на полевых транзисторах имеют существенные преимущества перед ТК на биполярных транзисторах: высокое сопротивление разомкнутого ТК, малое напряжение на выходе замкнутого ТК, малое потребление мощности от источника управляющего сигнала и высокая чувствительность. Схема простейшего ТК на полевом транзисторе с управляющим р—п-перехо-дом показана на 5.7, а.

В представленной схеме ( 18-18, а) диод VD4 служит для ограничения отрицательного напряжения, подаваемого на базу транзистора VT2, диод VD3 препятствует замыканию источника управляющего напряжения через разряженный конденсатор С1 или насыщенный транзистор VT1, а диод VD5 ограничивает значение выходного импульса.

где /?г — внутреннее сопротивление источника управляющего напряжения, например выходное сопротивление цифровой ИС; Ег — амплитуда управляющей ЭДС; 6'зитм — напряжение затвор— исток, при котором сопротивление открытого транзистора минимально, а ток стока /с максимален ( 4.31, б).

Для обеспечения надежного включения тиристора от данного источника управляющего сигнала необходимо, чтобы его нагрузочная характери-

где /?вн — внутреннее сопротивление источника управляющего н, пряжения.