Материал: Модуляторы тока для импульсно-дуговой сварки. Зайцев А.И., Чуриков И.А

Внимание! Если размещение файла нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам

будем иметь больше величину емкости коммутирующего конденсатора и амплитуду тока в контуре.

В каждом конкретном случае необходимо принимать во внимание заданные ограничения: по классу тиристоров, по габаритам, весу или стоимости элементов коммутирующего контура. Но при сохранении всех прочих требований с точки зрения уменьшения раскачки напряжения на коммутирующем конденсаторе для схем, работающих в сварочных цепях, предпочтительно

иметь малое значение

С учетом вышеизложенных соображений и учетом того,

что 1

, из выражения (3-51) определим зависимость для оп-

ределения L1 :

K3antBnacn

(3-52)

UC2

arccos

UC1 0

arctg

UC2 0

K I

ICB R1

2 UC2 0

K U

UC2 0

ICB

Ki ICB

и для определения С :

K3an t Bnacn U C2 0

C							Ki ICB						. (3-53)
							Ki ICB
	arccos			U C1	0				arctg		U C2 0
													ICB R1
				ICB R1	2	2 U C2 0		2
								2
										Ki	U C2	0

		U C2	0		ICB								2
		U C2	0	2	ICB		Ki ICB						2
				2			Ki ICB

в выражениях (3-52), (3-53): Кзап - коэффициент запаса;

tв пасп - паспортное время восстановления запирающей способности тиристора.

Причем в случае питания дуги от источника с крутопадающей характеристикой UC1(0)= d и в случае питания от источника с жесткой характеристикой UC1(0)=Uxx.

Напряжение между анодом и катодом силового тиристора определяется выражением:

t U

U XX R

UC1

0 RЭ U XX

UC1

LИi1

t Sin t

RЭ

LИ 0C1

t Cos

e t

ICB R1

Sin

Cos

0C1

(3-54)

Максимум обратного напряжения на силовом тиристоре определится в момент времени t=0:

UT1обр max = UC1(0) - UC2(0).

(3-55)

Максимум прямого напряжения на силовом тиристоре определится в конце второго этапа, определяемом выражением (3-39)

U XX R

UC1

0 RЭ

U XX

UC1 0

LИi1 0

t2 Sin

T1П МАХ

RЭ

LU 0C1

i1 0

t2 Cos t

e t2

ICB R1

Sin

Cos t

0C1

1 2

1 2 1

4. Исследование режимов работы модуляторов

Процессы в коммутирующем контуре, протекающие на втором этапе, описываются выражениями, полученными в главе 3, независимо от типа модулятора. Поэтому используя указанные выражения, рассмотрение процессов продолжим с третьего этапа.

4.1. Модулятор для работы с источником, обладающим крутопадающей характеристикой

4.1.1. Режим холостого хода

На третьем этапе происходит перезаряд конденсатора С под действием его собственного напряжения и напряжения источника питания. Расчетная схема для третьего этапа представлена на рис.

4-1, 4-2.

Процесс в зарядном контуре описывается выражением

			di3				1	t
U XX	LU	L3		RЭ	R2	i3		i3 dt U C1 0 .	(4-1)
U XX	LU	L3	dt	RЭ	R2	i3	C	i3 dt U C1 0 .	(4-1)
			dt				C	0

Решение этого уравнения при начальных условиях iз(0)=0, UC(0)=UCЗ(0) получается в виде

	U XX	U C2	0 e	2Q1
i3 t					e 2t Sin 2 t .	(4-2)
	2	LИ	L3

Используя выражение (4-2) для тока, получим выражение для напряжения на конденсаторе на третьем этапе:

							1t 1 . (4-3)
U C3 t U XX 1	01	e 1t Sin 1t 1	U C2 0 e 2Q1		01	e 1t Sin
U C3 t U XX 1		e 1t Sin 1t 1	U C2 0 e 2Q1			e 1t Sin
1			1
Длительность третьего этапа определится из							выражения
(4-2) при условии i3(t)=0
		t3		.			(4-4)
		t3	2	.			(4-4)
			2

При подстановке (4-4) в (4-3) напряжение в конце третьего этапа определится как

			UCЗ(к) = UXX(1+K 2)+UC2(0)K 1К 2,	(4-5)

где K 1	e 2Q1 - коэффициент, учитывающий затухание в коммути-
рующем контуре;

K 2	e	2 w2 - коэффициент, учитывающий затухание в зарядном
контуре.

Использование уравнения (4-5) для определения установившегося значения амплитуды Uc связано с громоздкими расчетами, поэтому для нахождения амплитуды напряжения на конденсаторе в установившемся режиме и при любом цикле коммутации в переходном процессе воспользуемся дискретным преобразованием Лапласса [89]. Для этого обозначим напряжение на конденсаторе в начале второго этапа n-го цикла коммутации UCO(n), а напряжение в конце третьего этапа того же цикла коммутации UCK(n). Тогда напряжение в начале (n+1)-го цикла равно

UCO(n+1)=UCK(n)

(4-6)

Учитывая (4-6) из (4-5) получим разностное уравнение для начальных значений напряжения на конденсаторе в дискретные

моменты времени t

n; t

U CO(n+1) =UXX(1+K 2)+UCO(n)K 1K 2

(4-7)

или

UCO(n+1) - UCO(n)K 1K 2=UXX(1+K 2).

(4-8)

С учетом того, что UCO(0)=0 уравнению (4-8) соответствует

изображение

0 U

1 K

(4-9)

eq 1

или

U CO q

U XX

e q

(4-10)

e q K

e q

После перехода в область оригиналов имеем

		1	K 1 K		n
U CO n U XX 1 K				2		.	(4-11)
	2
		1	K 1 K
				2

Из выражения (4-11) видно, что напряжение на конденсаторе после включения схемы на холостом ходу достигает своего квазиустановившегося значения после некоторого числа циклов коммутации. В установившемся режиме (n ) напряжение на конденсаторе равно

	1		K 2			.	(4-12)
U CO	U XX
		1 K	1	K	2

Считая, что процесс устанавливается при достижении Uco(n) значения, равного 0,95Uco( ) определим число циклов, при котором это происходит

Источник: https://studfile.net/preview/16563603/

Смотрите также:

'Лабірынты' Вацлава Ластоўскага
5 МУ студ внеауд прир-очаг
LEG.INF
obz_lab2_корректные_выводы
Prezentaciya
Vestnik__2-2021
Борьба цивилизаций
Институт независимой гарантии
Исследование принципа работы постоянных запоминающих устройств
Конспект лекцій 3 (Спостереження та вимірювання цифрових зображень)