электрические приборы и машины
 
 
   
 
   
 
 
     
 

Инженерный расчёт однотактного генератора

Анализ результатов и инженерный расчёт однотактного генератора работающего в режиме незатухающих колебаний

Анализ результатов позволяет сделать следующие выводы.

Из рис. 2-8 — 2-10 видно, что Uam, Iam, Iа 0 увеличиваются с ростом добротности Q и уменьшением параметра β, в то время как с ростом γ увеличиваются только Iа0 и Uam, а Iаm уменьшается.

Однако значения Iam, Iа0, Uam еще не дают полного представления об использовании тиристора генератора по мощности. Поэтому с помощью выражения (1-5) были вычислены зависимости коэффициента использования тиристоров по мощности kм.

Зависимости kм от параметров Q, β, γ даны на рис. 2-11. Из них следует, что с точки зрения использования тиристоров по мощности желательно выбирать добротность Q минимально возможной, а величину у — максимальной.

Однако произведение коэффициента kв на отношение tв min/tв, характеризующее предельную частоту, которая может быть получена от генератора, уменьшается при уменьшении добротности и увеличении γ.

В связи со сказанным из компромиссных соображений можно рекомендовать значения Q= 1÷5 и γ = 0,02÷0,12.

При условии Q>5 уменьшение kм происходит значительно быстрее, чем увеличение произведения kв и tв min/tв. Например, если Q увеличивается от 5 до 10, то kв tв min/tв возрастает всего на 10—15 % (в зависимости от γ), a kм, уменьшается в 1,5—1,7 раза.

Значение γ может быть больше 0,12 только при Q≥3, поскольку при меньших Q в режимах, соответствующих ток через тиристор может не достигать нуля и последний не выключается. Так, например, для Q=3 это наступает при γ≥0,12, а для Q = 1 — при γ≥0,06.

Даже, если указанные соображения не препятствуют увеличению у более 0,12 (например, для Q=5), это невыгодно, так как произведение kв tв min/tв не получается большим 0,1, что существенно ограничивает частотные возможности схемы.

Максимальные значения произведения kв tв min/tв соответствуют значениям β = 0,3÷0,5 (в зависимости от γ и Q), в то время как kм, наоборот, близко к своим минимальным значениям (за исключением зоны Q≤1, когда kм увеличивается с уменьшением β).

Отсюда следует, что для низких частот, когда выбор максимального значения kв tв min/tв не столь существен, следует рекомендовать режимы, определяемые параметрами Q≈1, γ = 0,02÷0,04 и β = 0,25÷0,35.

Хотя в этом случае произведение kв tв min/tв не превосходит 0,1—0,15, зато коэффициент kм достаточно велик. При повышении генерируемой частоты значение Q надо увеличить, сохраняя β в пределах 0,3—0,5.

Для того чтобы не допустить существенного уменьшения длительности импульса тока тиристора и соответственно увеличения крутизны нарастания тока и потерь в тиристорах при включении, следует выбирать величину γ по возможности наибольшей.

Расчет однотактного генератора на максимальную мощность по заданным характеристикам тиристоров и генерируемую частоту ƒ= 1/Т можно производить в следующем порядке:

  1. С учетом проведенного анализа и полагая tв min≥tв ном, выбираем режим работы генератора, т. е. величины Q, γ и β.
  2. Затем, полагая Uam = Ua.д и находя из графиков рис. 2-8 отношение Uam/E0 для выбранного режима, определяем напряжение Е0.
  3. Из зависимостей, изображенных на рис. 2-9 и 2-10, находим значение Iam/E0/Rн. После этого, выбирая Iam = Iатд. вычисляем Rн.
  4. Зная Iam и находя tи из рис. 2-12, можно приближенно оцепить максимальную скорость нарастания тока через тиристор Si max. Для этого, полагая импульс тока чисто синусоидальным ia (t)=Iamsinω0t с длительностью, равной половине периода частоты ω0, т. е. ω0tи = π, получим

Если скорость нарастания превышает допустимую, необходимо уменьшить Iam или увеличить tи.

5. По известным Q, ƒ и найденному значению Rн определяем параметры контура Lк, Ск и затем, зная γ, величину Lp. В начале параграфа указывалось, что в качестве нагрузки рассматривается чисто активное сопротивление Rн.

Если нагрузка имеет активно-индуктивный характер (последовательно соединенные индуктивность и активное сопротивление) или активно-емкостный характер (параллельно соединенные емкость и активное сопротивление), то индуктивность или емкость нагрузки являются частью индуктивности или емкости колебательного контура генератора, а активное сопротивление нагрузки, если оно включено в контур последовательно, пересчитывается в соединенное параллельно.

При этом с некоторым приближением можно полагать, что все приведенные расчетные соотношения сохраняются. Переходный процесс при последовательном включении активного сопротивления в контур нагрузки несколько изменяется.

 
 
     
 
Copyright © 2012 Электродвигатели и трансформаторы
электрические приборы и машины
Rambler's Top100
Создание сайта Вебцентр