Импульсные полупроводниковые усилители в электроприводах

Книга название: Импульсные полупроводниковые усилители в электроприводах
Издание: Москва, Ленинград \"Энергия\"
Автор: Т.А. Глазенко
Год печати: 1965
Кол-во страниц: 190
Формат: Djvu

Технико-экономические показатели производственных механизмов в значительной мере определяются качествами используемых в них электроприводов и степенью их автоматизации. Электровооруженность труда, обеспечиваемая применением автоматизированных приводов, коренным образом улучшает условия производства и повышает его эффективность. Одним из новых направлений в развитии и совершенствовании автоматизированного электропривода является создание импульсных систем регулирования электрических машин постоянного тока с полупроводниковыми усилительно-преобразовательными устройствами. Импульсный метод управления электроприводами и регулирования скорости вращения электрических машин получил широкое распространение. Сущность импульсного регулирования заключается в том, что с помощью коммутирующего элемента периодически производится изменение параметров цепей электрических машин. Изменяя соотношение интервалов разгона и торможения двигателя, можно регулировать его скорость вращения. Очевидно, что надежность, срок службы и энергетические показатели импульсных систем определяются свойствами коммутаторов.

Первоначально эти системы создавались на базе электромагнитных реле и контакторов. Частота коммутации в импульсных регуляторах выбиралась сравнительно низкой из-за неудовлетворительного быстродействия электромагнитных переключателей. Различные способы импульсного управления электрическими машинами постоянного тока с помощью электромеханических переключающих аппаратов были исследованы Блауфусом (В1аиГизз), академиком В. С. Кулебакиным, профессорами Я. 3. Цыпкиным, В. Д. Нагорским и др. Низкочастотные импульсные системы электропривода отличаются значительными пульсациями скорости вращения исполнительного механизма при низких значениях средней скорости и большими потерями мощности. Следствием этого являются низкий к. п. д. и ухудшение теплового режима двигателя и коммутатора. Поэтому импульсные методы регулирования скорости вращения электрических машин применялись лишь в установках малой мощности. Появление мощных полупроводниковых управляемых приборов, отличающихся высоким к. п. д. в ключевом режиме, большой надежностью, компактностью, высоким быстродействием, значительно расширило область применения импульсных регуляторов. Использование полупроводниковых переключающих элементов позволило создать бесконтактные импульсные системы с высокой частотой и разнообразными законами коммутации силовой цепи.

Высокочастотные полупроводниковые импульсные регуляторы весьма надежны, долговечны, практически безынерционны и обладают высоким к. п. д. во всем диапазоне регулирования. При этом к. п. д. исполнительного двигателя в системе с импульсным усилителем весьма близок к к. п. д. машины, питаемой непосредственно от сети постоянного тока, а пульсации скорости вращения ничтожно малы. Импульсные схемы на полупроводниковых приборах весьма эффективно используются в системах электромашинной автоматики, выполняя функции управления, усиления и защиты. Полупроводниковые управляемые приборы начали применяться в силовых импульсных усилителях систем электромашиннЦй автоматики в пятидесятых годах настоящего столетия. Разработкой и исследованием бесконтактных систем электропривода на полупроводников^х-нрйбо-рах занимаются Институт автоматики и телемеханики АН СССР (ИАТ), Всесоюзный научно-исследовательский институт электромеханики (ВНИИЭМ), Ленинградский институт точной механики и оптики (ЛИТМО), экспериментальный научно-исследовательский институт станкостроения (ЭНИМС) и ряд других организаций. Фирмы США и ФРГ также работают над созданием импульсных систем электропривода на полупроводниковых триодах и управляемых диодах.

В последние годы предложен ряд новых схем силовых полупроводниковых усилителей с широтно-импульсной модуляцией [Л, 3; 5; 19; 22; 27; 33; 47; 51]. Некоторые вопросы применения усилителей класса Д в системах автоматизированного электропривода освещались в отечественных и зарубежных периодических изданиях. Однако в литературе не рассматривались теория работы усилителей класса Д, питаемых от сети переменного тока через выпрямительные устройства, методика выбора оптимальной частоты коммутации в импульсных системах с постоянной и переменной частотой переключений, расчет теоретического к. п. д. системы электропривода с полупроводниковым импульсным регулятором. Цель настоящей книги в какой-то мере восполнить этот пробел. В основном книга является результатом работ автора, проводимых с 1958 г. на кафедре электрических машин ЛИТМО в области создания и исследования бесконтактных систем управления электрическими машинами постоянного тока с импульсными полупроводниковыми усилителями. Автор выражает искреннюю благодарность А. В. Фатееву и Ю. А. Сабинину за ряд ценных замечаний, сделанных ими при рецензировании и редактировании рукописи.

Скачать бесплатно книгу Импульсные полупроводниковые усилители в электроприводах