Коммутирующих конденсаторов

Синхронизированный триггер, построенный на элементах И — НЕ ( 141), состоит из /^S-триггера и двух коммутирующих элементов Э1 и Э2. Установка триггера в одно из со-состояний выполняется, как известно, нулевым управляющим сигналом, который может появиться на выходе элементов Э1 и Э2 только при наличии разрешающего единичного сигнала на входе С. C^S-триггер ( 142) построен на элементах ИЛИ — НЕ. Его особенность заключается в том, что все входы у него инверсные. Единичный управляющий сигнал на выходе элементов Э1 или Э2 может появиться только при наличии на входе С нулевого сигнала.

Из уравнения (3-15) определим Rm, из (3-13) — wz, из (3-12) — Wi. Неравенства (3-14) и (3-16) служат для проверки. Если неравенство (3-14) не выполняется, то следует увеличить размер сердечника. На 3-20 приведена схема бесконтактного переключателя, в котором в качестве коммутирующих элементов используются тиристоры Д1 и Д2, Для выключения тиристоров используются емкости С1, С2 и резистор R. Включение тиристоров Д1, Д2 осуществляется

Основное назначение импульсных диодов — работа в качестве коммутирующих элементов электронных вычислительных машин. Кроме того, импульсные диоды широко применяют в радиоэлектронике для детектирования высокочастотных сигналов и для других целей. Условия работы импульсных диодов обычно соответствуют высокому уровню инжекции, т. е. относительно большим прямым токам. Поэтому свойства и параметры импульсных диодов определяются переходными процессами, рассмотренными в§ 3.18.

В контактном аппарате отключение электрической цепи (размыкание контактов) физически представляет собой процесс перехода межконтактного промежутка аппарата из состояния проводника электрического тока в состояние диэлектрика (изолятора). В бесконтактном аппарате коммутирующий (переключающийся) элемент под воздействием каких-либо физических величин (электрическое или магнитное поле, температура и т. п.) меняет свое сопротивление («запирает» цепь). У первых отношение сопротивлений коммутирующих элементов в разомкнутом и замкнутом положениях составляет 1010— 1014, у вторых отношение сопротивлений в «запертом» и «открытом» состояниях имеет значения 104—107.

Командоконтроллеры серии КА4000 применяются на напряжение до 440 В ПОСТОЯННОГО тока и до 500 В переменного тока с ручным или (и) двигательным приводом, одним, двумя, четырьмя или шестью барабанами с общим числом коммутирующих элементов до 24. Частота вращения барабана до 60 об/мин, частота включений-отключений в час до 1800.

Второй источник систематических погрешностей заложен в самом принципе метода, требующем скачкообразного изменения магнитного потока. При определении отдельных точек гистерезисной петли скачкообразно изменяют намагничивающий ток от некоторого наибольшего значения 1т в данном опыте до меньшего значения, размыкая с помощью рубильника и переключателя отдельные участки намагничивающей цепи. Образующаяся при таких размыканиях электрическая дуга вызывает появление колебательного процесса в намагничивающей цепи. Если при этих колебаниях мгновенные значения тока (напряженности поля) превысят установившееся значение тока /ь то измеренная индукция при данном скачке будет преуменьшенной, и полученная точка окажется не на нормальной гистерезисной петле, а внутри нее. Наиболее заметные искажения петли наблюдаются при испытании магнитномягких материалов для точек петли, соответствующих малым значениям напряженности поля во втором и третьем квадрантах. Одним из средств уменьшения указанной погрешности является применение такой намагничивающей цепи, в которой необходимые скачки тока осуществлялись бы не выключением, а включением соответствующих коммутирующих элементов. Для уменьшения вредного влияния электрической дуги прибегают также к общеизвестным средствам гашения дуги с помощью конденсаторов.

Погрешности цифровых приборов дискретного уравновешивания определяются точностью и стабильностью элементов преобразователя код-аналог и ИОН, переходными сопротивлениями коммутирующих элементов (ключей), чувствительностью и дрейфом нуля СУ, а также погрешностью квантования.

Меры и магазины емкости и индуктивности. Образцовыми и рабочими мерами емкости являются конденсаторы и магазины емкостей, которые представляют собой совокупность конденсаторов, конструктивно соединенных в одном приборе, позволяющем при помощи коммутирующих,элементов получать в определенных пределах различные величины емкости.

Выбираем схему 3.70. При определении коммутирующих элементов исходим из выражения

ИС 564КП1 ( 2.9), 564КП2 ( 2.10) представляют собой многоканальные мультиплексоры-демульти-плексоры цифровых и аналоговых сигналов. ИС564КП1 содержит два 4-канальных мультиплексора, имеющих общее управление, а ИС 564КП2 — один 8-канальный мультиплексор. В качестве коммутирующих элементов в рассматриваемых ИС используются двунаправленные ключи (К). Выборка отдельного канала осуществляется заданием на входах А номера канала, а на V разрешения в виде низкого уровня.

Использование в приведенном выше примере коммутирующих элементов с памятью, в качестве которых были применены ИС 564ИР6, позволяет осуществлять обмен последовательно по мере освобождения отдельных

Входной блок ВБ отличается принципиально в ЗУ с первичным питанием постоянным и переменным током. В ЗУ с питанием постоянным током входной блок представляет собой инвертор, преобразующий постоянный ток первичной системы электропитания в однофазный или трехфазный переменный ток повышенной частоты (400—5000 Гц), который далее через повышающий трансформатор и выпрямитель преобразуется в постоянный ток повышенного напряжения для заряда ЕН. Простейшая схема однофазного транзисторного инвертора представлена на 3.16, а. Транзисторы VT1 и VT2, поочередно включаемые и выключаемые, работают в ключевом режиме, что снижает динамические потери мощности. На обмотках трансформатора создается напряжение переменного тока прямоугольной формы. Использование в качестве ключей тиристоров требует применения коммутирующих конденсаторов ( 3.16, б). Для обеспечения устойчивой работы инвертора в режиме «заряд—разряд» на его вход включают дроссель ?др. По схеме включения коммутирующих конденсаторов инверторы делятся на параллельные (коммутирующий конденсатор Ск2 включен параллельно первичной обмотке трансформатора Т, конденсатор CKi отсутствует), последовательные (Ск1 включен последовательно, Ск2 отсутствует) и последовательно-параллельные (включены в схему Ск1 и Ск2). Параллельные инверторы перестают коммутировать, т. е. «опрокидываются» в режимах, близких к короткому замыканию, а последовательные — в режимах, близких к холостому ходу. Поскольку заряд ЕН начинается с режима, близкого к короткому замыканию (мс„~0), а заканчиваться может при

1—3 — обмотки анодного трансформатора; 4 — вентили; 5 — уравнительный реактор; 6 — трехфазная уравнительная катушка; 7 — батарея коммутирующих конденсаторов.

а в течение другого — инверторные. Выходное напряжение состоит из отрезков волн напряжения питающей сети. На 4.48 показана кривая выходного напряжения при неизменном угле включения вентилей а = 0. Фазовая коммутация вентилей в одной группе, т. е. включение одного вентиля и выключение другого, происходит подобно переключению в трехфазной нулевой схеме выпрямления без коммутирующих конденсаторов. Для получения выходного напряжения, близкого по форме к синусоидальному, необходимо изменять угол включения вентилей таким образом, чтобы среднее за полупериод питающей сети значение напряжения изменялось в течение полупериода выходного напряжения по синусоидальному закону. Регулирование

К достоинствам этого типа преобразователей можно отнести: 1) однократное преобразование энергии и, следовательно, высокий КПД (около 0,97—0,98); 2) возможность независимого регулирования амплитуды напряжения на выходе от частоты; 3) свободный обмен реактивной и активной энергией из сети к двигателю и обратно; 4) отсутствие коммутирующих конденсаторов, так как коммутация тиристоров производится естественным путем (напряжением сети.)

Диоды V8 — V14 служат для отделения коммутирующих конденсаторов от нагрузки, что дает возможность существенно снизить их емкость по сравнению с обычным параллельным инвертором. Через мост V18 — V23 реактивная энергия двигателя возвращается конденсатору С1. Напряжение на выходе инвертора регулируется изменением напряжения на его входе — управляемым выпрямителем, а частота — изменением частоты подачи импульсов на тиристоры.

Инверторы тока с индуктивно-тиристорным регулятором широко используются в промышленности, например, в агрегатах бесперебойного питания, мощность их достигает сотен киловатт. Форма выходного напряжения близка к синусоидальной, что иногда позволяет использовать их без фильтров на стороне переменного тока. При создании инверторов тока с переменной выходной частотой возникают трудности при работе на низких частотах, так как с понижением частоты необходимо увеличивать емкость коммутирующих конденсаторов. Для преодоления этих трудностей разработаны модифицированные схемы инверторов тока, в которых коммутация тока одного тиристора на. другой происходит в два этапа, для чего в схему введены вспомогательные вентили. Однако более простые решения в этих случаях обеспечивают инверторы напряжения.

Вектор /н(1) совпадает с вектором основной гармоники напряжения нагрузки ?/Н(1)- Вектор тока «агрузки /Н(1) отстает на угол Фн от вектора напряжения f/H(i), так как нагрузка имеет индуктивный характер. Вектор емкостного тока led) опережает напряжение ?/Н(1) на 90°. Величина емкостного тока 7C(i), определяемая выбранной емкостью С, должна быть такой, при которой обеспечивается необходимый угол восстановления р инвертора. Поэтому при работе инверторов этого типа с малым cos фн требуются большие величины коммутирующих конденсаторов, что является недостатком параллельных инверторов тока. Из векторной диаграммы следует, что

В комплект установки входит также выносной пульт управления, который позволяет непосредственно с рабочего места управлять работой преобразователя. Это особенно важно при работе инвертора на нагрузку в виде индукционной плавильной печи, когда необходимо неоднократно изменять режим работы преобразователя в процессе плавки. На этом пульте размещены кнопки включения и выключения импульсов управления выпрямителя, включения и выключения автоматов, подающих анодное напряжение на инверторы, включения и выключения высокочастотных контакторов для ступенчатого изменения емкости коммутирующих конденсаторов в инверторах, кнопка аварийного отключения установки и соответствующие сигнальные лампочки. С пульта управления можно регулировать частоту задающих генераторов.

пульс, открывающий тиристор VD6, в результате чего начинает протекать ток в катушке L3; происходит заряд коммутирующих конденсаторов С2—С4\ начинает протекать ток по цепи: зажим XI—диод VD11 — резисторы R9, R4 — первичная обмотка Т1 трансформатора тока —тиристор VD6 — зажим ХЗ; последовательно срабатывают реле K.L1 и KL2. Замыкающие контакты KL1 и KL2 после их срабатывания шунтируют вторичную обмотку Т2 трансформатора тока, обеспечивая однократность подачи открывающего импульса на управляющий электрод тиристора. Если включение выключателя сопровождается возникновением КЗ в сети, напряжение питания и соответственно ток в первичной обмотке трансформатора тока резко уменьшаются. При этом на его вторичной обмотке формируется импульс, открывающий тиристор VD3, после чего начи-наетсяразряд конденсаторов С2—С4 через тиристоры VD3 и VD6. Ток разряда закрывает тиристор VD6. Электромагнитная энергия, запасенная в катушке, выделяется в электромагните включения выключателя (разряд происходит по цепи:, катушка L3 — диод VD10 — зажим Х4 — электромагнит выключателя — зажим ХЗ — диод VD8 — катушка L3), обеспечивая включение выключателя на КЗ с посадкой механизма привода на защелку. Если включение выключателя не сопровождается КЗ, тиристор VD3 открывается после возврата реле KL1 (выдержка времени на возврат

Инверторы тока с индуктивно-тиристорным регулятором широко используются в промышленности, например, в агрегатах бесперебойного питания, мощность их достигает сотен киловатт. Форма выходного напряжения близка к синусоидальной, что иногда позволяет использовать их без фильтров на стороне переменного тока. При создании инверторов тока с переменной выходной частотой возникают трудности при работе на низких частотах, так как с понижением частоты необходимо увеличивать емкость коммутирующих конденсаторов. Для преодоления этих трудностей разработаны модифицированные схемы инверторов тока, в которых коммутация тока одного тиристора на другой происходит в два этапа, для чего в схему введены вспомогательные вентили. Однако более простые решения в этих случаях обеспечивают инверторы напряжения.

Приведенная на 3.31,а полумостовая схема инвертора примечательна тем, что она содержит все основные элементы мостовых схем. Выключение тиристоров, здесь опять осуществляется с помощью коммутирующих конденсаторов, которые, однако, включены иначе, чем в схеме 3.29,а именно входят в состав специальных узлов коммутации (УК), которые подключены параллельно тиристорам; на работе узла коммутации подробнее остановимся позже.