СИСТЕМЫ ЧАСТОТНОГО УПРАВЛЕНИЯ СИНХРОННО-РЕАКТИВНЫМИ ДВИГАТЕЛЯМИ

Преобразователь постоянного напряжения

Наиболее простым преобразователем постоянного напряжения в переменное является автогенератор с индуктивной связью, вы­полненный по схеме Ройера. Такой автогенератор обладает высо­ким к. п. д. и позволяет получить на выходе переменное напряже­ние прямоугольной формы.

Этот преобразователь может быть использован в качестве ис­точника переменного напряжения с большим числом выходов, галь­ванически не связанных друг с другом, благодаря чему имеется возможность применять его для одновременного питания значитель­ного количества элементов системы управления преобразователем частоты. Кроме того, такой преобразователь может быть использо­ван как элемент задающего импульсного генератора датчика низ­кой частоты (см. § 12), частота следования выходных импульсов которого является линейной функцией входного напряжения. Под­робный обзор схем таких преобразователей и принципа их действия дан в работе [Л 47|)].

На рис. 45 изображен вариант схемы генератора Ройера, до­пускающий установку транзисторов на общем радиаторе. Преобра­зователь состоит из двух транзисторов Ті и Гг, сопротивлений Ri—Ri служащих для задания смещения на базы транзисторов, и трансформатора Тр, характеристика намагничивания сердечника ко­торого имеет прямоугольную форму (рис. 46).

Предположим, что при подаче постоянного напряжения к пре­образователю, в связи с неравенством величин коэффициентов уси­

Rg

ления транзисторов, открылся транзистор Т При этом по обмотке 1^1 протекает нарастающий ток и на всех обмотках трансформа­тора Тр индуктируются напряжения, полярность которых обозна­чена на рис. 45.

При указанной полярности напряжение базовой обмотки ІГбі отпирает транзистор Ти а напряжение базовой обмотки Wq2 запи­рает транзистор Т2 К этому транзистору приложено напряжение, равное двойному напряжению источника питания (напряжение ис­точника питания и напряжение, индуктированное в обмотке W2). Как только прекратится изменение потока в сердечнике, исчезнет напряжение на обмотках трансформатора и транзистор Ті за­кроется. В результате ток в обмотке Wі спадет, произойдет умень­шение потока в сердечнике и на обмотках трансформатора будут индуктироваться напряжения противоположных полярностей, вслед­ствие чего откроется транзистор Г2 При этом ток в цепи его кол­лектора будет нарастать до тех пор, пока не прекратится измене­ние потока в сердечнике После этого цикл повторится.

Магнитный поток в сердечнике может перестать изменяться по двум причинам либо вследствие насыщения транзистора, которое определяется величиной тока в цепи базы и его коэффициентом усиления, либо вследствие насыщения стали сердечника трансфор­матора. Магнитный поток в сердечнике в последнем случае не за­висит от тока коллектора, а определяется только значением индук­ции насыщения стали сердечника

Преобразователи, построенные по первому принципу, не обла­дают достаточной стабильностью частоты, так как их параметры в большой мере зависят от посторонних факторов (температуры, нагрузки и т. п.) и поэтому не используются в качестве задающих генераторов частоты. Преобразователи, построенные по второму принципу, в значительной степени свободны от этих недостатков.

Рассмотрим работу преобразователя (см. рис. 45), петля ги­стерезиса стали сердечника трансформатора которого имеет прямо­угольную форму (ом. рис. 46). Формы кривых выходного напря­жения Ua и тока г'д, потреб­ляемого от источника напря­жения, приведены на рис. 47.

Предположим, что в дан­ный момент времени открыт транзистор Т ь а Т2 закрыт и сердечник находится в со­стоянии насыщения (точка 1, рис. 46 и 47). Тогда напряже­ние источника питания будет приложено к обмотке W. Ма­гнитный поток в сердечнике под действием напряжения ис­точника питания начинает из­меняться от точки 1 к точке 2,

При работе преобразователя в области малых значений вход­ного напряжения его частота уменьшается с увеличением напря­жения на входе. Поэтому при разработке задающих генераторов систем частотного управления для обеспечения пропорционального регулирования частоты на их выходах от минимального значения до максимального следует исключить режим работы в области низ­ких напряжений.