Увеличении выходного

Угловые характеристики позволяют анализировать процессы в синхронном двигателе при изменении нагрузки. При увеличении тормозного момента на валу синхронного двигателя Л/тц 2 > Л/т() t =^f>M) частота вращения ротора машины уменьшается и значения угла в и электромагнитного момента М,м начинают возрастать. Равновесие тормозного и электромагнитного моментов восстановится (Л/тц 2 =A/JM2) через некоторый промежуток времени при новом значении угла 02 > > 0, . Для того чтобы сохранить запас устойчивости я/2 - в при возросшем тормозном моменте, необходимо увеличить ток возбуждения.

Изменение активной мощности синхронного двигателя ^мех ~ Р = = 3t//a = со MTQ , подключенного к системе большой мощности (U -= const), происходит при изменении значения тормозного момента на валу (М,.ор = var). При увеличении тормозного момента мощность синхронного двигателя возрастает, одновременно увеличивается и угол в, что понижает запас устойчивости двигателя тг/2 - в. Для того чтобы синхронный двигатель не терял запаса устойчивости при увеличении активной мощности, необходимо одновременно увеличивать ток возбуждения. Синхронные двигатели большой мощности снабже-

С постепенным возрастанием нагрузки активная мощность увеличивается, а реактивная мощность практически остается постоянной, так как при неизменной амплитуде напряжения сети поток полюса основного поля сохраняет ту же величину, что и при холостом ходе. Иначе говоря, энергия, запасаемая во вращающемся магнитном поле, практически не зависит от расхода энергии на совершение полезной механической работы и нагрев двигателя. Следовательно, с увеличением механической мощности двигателя его коэффициент мощности также возрастает. При нагрузке, близкой к номинальной, коэффициент мощности асинхронного двигателя достигает наибольшего значения (0,75 -г- 0,95). Однако при дальнейшем увеличении тормозного момента на валу, сопровождающемся существенным ростом токов в обмотках

Угловые характеристики позволяют анализировать процессы в син-хроннбм двигателе при изменении нагрузки. При увеличении тормозного момента на валу синхронного двигателя М 2 "> М t =^ЭМ1 частота вращения ротора машины уменьшается и значения угла в и электромагнитного момента Л/эм начинают возрастать. Равновесие тормозного и электромагнитного моментов восстановится (Л^тор2 =Мэм7) через некоторый промежуток времени при новом значении угла 02 > > в i . Для того чтобы сохранить запас устойчивости тг/2 - в при возросшем тормозном моменте, необходимо увеличить ток возбуждения.

, подключенного к системе большой мощности (U -const), происходит при изменении значения тормозного момента на валу (Мтор = var). При увеличении тормозного момента мощность синхронного двигателя возрастает, одновременно увеличивается и угол в, что понижает запас устойчивости двигателя я/2 - в. Для того чтобы синхронный двигатель не терял запаса устойчивости при увеличении активной мощности, необходимо одновременно увеличивать ток возбуждения. Синхронные двигатели большой мощности снабже-

Угловые характеристики позволяют анализировать процессы в синхронном двигателе при изменении нагрузки. При увеличении тормозного момента на валу синхронного двигателя Л/т() 2 > Л/т() ( - М.Лм] частота вращения ротора машины уменьшается и значения угла 0 и электромагнитного момента М_ начинают возрастать. Равновесие тормозного и электромагнитного моментов восстановится (Л^то 2 = ^ >М2^ через некоторый промежуток времени при новом значении угла 0г > > 01. Для того чтобы сохранить запас устойчивости тг/2 д при возросшем тормозном моменте, необходимо увеличить ток возбуждения.

Изменение активной мощности синхронного двигателя /*мех - f = = ЗС//а = w Af , подключенного к системе большой мощности (U -= const), происходит при изменении значения тормозного момента на валу (Mfop = var). При увеличении тормозного момента мощность синхронного двигателя возрастает, одновременно увеличивается и угол 9, что понижает запас устойчивости двигателя тг/2 - в. Для того чтобы синхронный двигатель не терял запаса устойчивости при увеличении активной мощности, необходимо одновременно увеличивать ток возбуждения. Синхронные двигатели большой мощности снабжс-25:

Для двигателя короткозамкнутого « с контактными кольцами без добавочного сопротивления в цепи ротора (гд=0) на участке s>l тормозная характеристика описывается кривой /. Как видно, тормозной момент сравнительно невелик. Кроме того, при противо-включении значительно возрастают токи в роторе и статоре. У двигателя с контактными кольцами вводом в цепь ротора регулировочного реостата достигается снижение токов ротора и статора при одновременном увеличении тормозного момента ( 10.38, кривые 2, 3, 4 для Гд>0). С помощью реостата можно регулировать тормозной момейт и соответственно эффективность торможения.

Аналогично протекает процесс при увеличении тормозного момента, когда вращающий момент двигателя становится меньше тормозного. В этом случае частота вращения двигателя начинает падать, вследствие чего уменьшится противо-э. д. с. и возрастают ток якоря и вращающий момент. Этот процесс, так же как при уменьшении нагрузки, прекратится, когда М = Mt и п = const.

С постепенным возрастанием нагрузки активная мощность увеличивается, а реактивная мощность практически остается постоянной, так как при неизменной амплитуде напряжения сети поток полюса основного поля сохраняет ту же величину, что и при холостом ходе. Иначе говоря, энергия, запасаемая во вращающемся магнитном поле, практически не зависит от расхода энергии на совершение полезной механической работы и нагрев двигателя. Следовательно, с увеличением механической мощности двигателя его коэффициент мощности также возрастает. При нагрузке, близкой/ к номинальной, коэффициент мощности асинхронного двигателя достигает наибольшего значения (0,75—0,95). Рднако при дальнейшем увеличении тормозного момента на валу, сопровождающемся снижением скорости вращения ротора и существенным ростом токов в обмотках статора и ротора, коэффициент мощности двигателя унижается, что объясняется усилением полей рассеяния и более быстрым ростом реактивной мощности по сравнению с активной мощностью.

ствительно, если двигатель вращается со скоростью па, то при случайном изменении, например при незначительном увеличении тормозного момента, , в первое мгновение произойдет нарушение динамического равновесия моментов: тормозной момент будет больше вращающего и ротор машины затормозится. Снижение скорости вращения приведет к увеличению вращающего момента. Когда он уравновесит тормозной момент, процесс торможения закончится и ротор вновь будет равномерно вращаться, но с немного меньшей скоростью (точка а' на 17.19). При случайном уменьшении тормозного момента возникнет ускорение вращения ротора и вращающий момент начнет убывать. Новое динамическое равновесие моментов наступит при немного большей скорости вращения ротора {точка а" на 17.19).

В отличие от идеализированных выходных ВАХ реальные характеристики транзистора всегда имеют некоторый наклон: ток коллектора возрастает (хотя и слабо) при увеличении выходного напряжения С/кб. Это определяется эффектом Эрли, сущность которого состоит в том, что при увеличении обратного напряжения на коллекторном /г-и-переходе он расширяется, причем расширение происходит в сторону базы, как более высокоомный слой; при этом ширина базы уменьшается. Уменьшение ширины базы приводит к тому, что большее количество неосновных носителей проходит базу не рекомбинируя в ней и, следовательно, больше носителей заряда попадает в коллектор, вызывая рост тока коллектора.

Теперь рассмотрим ВАХ биполярного транзистора для основной схемы включения — схемы ОЭ. Входным током в схеме ОЭ является ток базы. На 2.17, а приведены входные ВАХ биполярного транзистора, включенного по схеме ОЭ. Внешне эти характеристики похожи на входные ВАХ схемы ОБ. Однако входные ВАХ схемы ОЭ смещаются вправо вниз при увеличении выходного напряжения ?/кэ. Следует отметить, что для большинства практических случаев влияние f/K3 на входные ВАХ прекращается уже при напряжениях, составляющих десятые доли вольта.

При увеличении выходного напряжения увеличиваются ток и магнитный поток управляющей обмотки. При этом суммарный магнитный поток, равный разности магнитных потоков обмотки смещения и управляющей обмотки, уменьшается. Уменьшение подмагничивающего потока приводит к увеличению индуктивности рабочих обмоток, а следовательно, и к увеличению падения напряжения на них. При правильном выборе параметров схемы напряжение на выходе стабилизатора остается практически неизменным.

пряжения на переходе база — коллектор V5. При увеличении выходного напряжения растут токи коллектора V4 и базы V5, что приводит к снижению напряжения ?/э.К5 и к восстановлению уровня ?/ВЬ1Х. Диод V7 в данной схеме в сочетании с резистором R3 и транзистором V4 выполняет также функцию защиты преобразователя от сверхтоков. Ток эмиттера V4 должен быть меньше тока через V7:

вень Ul понижается по линейному закону в соответствии с формулой (7.8), в которой нужно заменить /вх на /вых. Уровень t/Bb,x при малых токах /ВЫх повышается также по линейному закону вследствие увеличения напряжения насыщения выходного транзистора. Точка А отделяет режим насыщения от * активного режима этого транзистора. Активный режим недопустим, так как выходное напряжение резко возрастает при увеличении выходного тока.

Для стабилизации амплитуды в таких генераторах используют нелинейную отрицательную обратную связь. Две схемы генераторов низкой частоты с мостом Вина и различным выполнением цепи отрицательной обратной связи приведены на 23.9. На 23.9 а показана схема генератора с операционным усилителем, в котором отрицательная обратная связь выполнена в виде нелинейного делителя напряжения на сопротивлениях г, и гг. Сопротивление г, — линейное, а сопротивление гг — нелинейное. В качестве сопротивления гг очень часто используют лампочку накаливания. При увеличении выходного напряжения сопротивление металлической нити лампы накаливания увеличивается, что приводит к увеличению глубины отрицательной обратной связи и, следовательно, к уменьшению усиления. В результате выходное напряжение стабилизируется на определенном уровне.

Другой способ стабилизации выходного напряжения генератора показан на 23.9 б. В этой схеме в качестве регулируемого сопротивления используется сопротивление канала полевого транзистора с управляющим />-я-переходом. При увеличении выходного напряжения генератора увеличивается отрицательное напряжение на затворе транзистора, в результате этого его сопротивление увеличивается, что приводит к увеличению глубины отрицательной обратной связи и, следовательно, к снижению усиления.

При увеличении выходного напряжения С/вых > Свых.„ом сигнал ошибки также увеличивается Uom> Unm/2, а длительность импульса управления уменьшается, как показано на 32.2 б.

Перейдем теперь к ИМС управления однотактными преобразователями. На 33.3 а приведена схема однотактного обратноходового преобразователя без обмотки размагничивания высокочастотного трансформатора Тр (обмотки рекуперации). На вход такого преобразователя поступает напряжение +Еп от сетевого выпрямителя СВ. С выхода преобразователя снимается выходное напряжение Ушх, которое поступает на нагрузку. Для стабилизации выходного напряжения используется отрицательная обратная связь с выхода на базу ключевого транзистора VT. При увеличении выходного напряжения уменьшается значение коэффициента заполнения импульсов у, т. е. схема управления обеспечивает широтно-импульсное регулирование работы инвертора.

зистор Ti и реальный ток через трех-выводной стабилизатор ограничивается величиной 100 мА. Трехвыводной стабилизатор поддерживает требуемое значение напряжения на выходе, снижая, как и ранее, входной ток и, следовательно, управляя транзистором 7\ при увеличении выходного напряжения, и наоборот. Он даже не знает, что нагрузка потребляет больше 100 мА! В этой схеме входное напряжение должно превышать выходное на величину перепада 78хх (2 В) плюс иБЭ.

Коэффициент усиления тока растет при увеличении выходного напряжения ( 3.14). Чем выше напряжение на выходе транзистора, тем шире размеры областей пространственного заряда. Это уменьшает эффективную толщину областей пролета носителей и увеличивает коэффициент переноса.

Полное падение напряжения на открытом биполярном ключе имеет также и омическую составляющую, определяемую сопротивлением низколегированных слоев структуры. С ростом температуры подвижность носителей уменьшается, и сопротивление омических слоев растет. При увеличении выходного тока влияние омической составляющей возрастает,