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

1		K 2		1	K 1 K	n
						2	.	(4-13)
0,95U XX			U XX 1 K	2
	1	K 1 K 2			1 K 1 K 2

После сокращения имеем

			n			(4-14)
K	1 K 2			0,05		(4-14)
откуда
n		ln 20			.	(4-15)

		1
		1		2
		2Q1		2

Таким образом, в конечном итоге длительность переходного процесса зависит от добротности коммутирующего и зарядного контуров.

Напряжение на конденсаторе Uco( ) является начальным для первого цикла коммутации в режиме нагрузки.

Величина напряжения Uco( ), которое нужно иметь на коммутирующем конденсаторе при холостом ходе, определится из выражения (3-29) при известном классе тиристоров

Uco( ) = UC1(0) + Ut1ОБР.

(4-16)

Подставим в (4-12) (4-16)

U XX		1		K 2		UC1 0 UT1ОБР .	(4-17)
	1		K	1K	2

Из (4-17) определится Кб2

K			UC1	0 UT1OБP	U XX	.	(4-18)

	2	U XX		K 1 UC1 0 UT1OБP

Величина Кб2 может быть приближенно определена как

		R2	RÝ
K 2	e	2	2	.	(4-19)
		2

Из (4-19) определится величина волнового сопротивления зарядной цепи

			R2	RЭ	.	(4-20)
2		U C1	0 U T1OБP U XX		.	(4-20)
	2 ln	U C1	0 U T1OБP U XX
	2 ln	U XX	K 1 U C1 0 U T1OБP

При известном значении емкости коммутирующего конденсатора можно определить суммарную величину индуктивности зарядной цепи и зарядного дросселя L3

22 C .

(4-21)

4.1.2. Режим отключения тока нагрузки

На втором этапе процессы в коммутирующем контуре рассмотрены в главе 3 и описываются выражениями (3-35) (3-37).

На третьем этапе процессы в модуляторе описываются следующими уравнениями:

di3

diH

RЭ iH ,

(4-22)

U XX LU

RЭ

i3 dt

U C

U XX

LU L2

di3

RЭ iH

R iH

di3

RЭ i3 .

(4-23)

Начальные условия определяются следующими выражения-

ми:


U C (0)	U C 3 (0)		U C 2 (0)e 2Q1 ;		(4-24)
iH		U XX	d	;	(4-25)
iH		RЭ		;	(4-25)
		RЭ
	i3(0)=0 .				(4-26)

Решение системы уравнений (4-21), (4-22) относительно токов iН(р), i3(р) найдем операторным методом

U XX U C 3

pi3

RЭ

R2 i3

LU piH

p RЭ iH p ;

(4-27)

U XX

piH

RЭ iH

R iH

LU pi3 p

RЭ i3 p .

(4-28)

Выразим iН(р) из выражения (4-28)

U XX

LИ p

RЭ

iH p

(4-29)

LИ

L2 p

RЭ R

Подставив (4-29) в (4-27), найдем

i3 p

U XX

U C3 0 LU

L2 p RЭ

U XX

LU p RЭ

. (4-30)

p LU

L3 p RЭ R2

L2 p RЭ

LU p RЭ

Переход в область оригиналов для тока iз(р) по выражению (4-30) представляет определенные трудности. Для преодоления их найдем решение относительно оригинала в пренебрежении свободной составляющей тока нагрузки при размыкании тиристорного ключа. При таком допущении ток нагрузки определяется выражением

iH	U XX	d	.	(4-31)

	RЭ	R

Для тока в зарядном контуре получим выражение в виде:

i3 p		U XX	UC3		(0) in R3				.	(4-32)
i3 p				R2					.	(4-32)
	L	L P2		R2		P		1
	L	L P2				P
3		И		RЭ			L3	LИ C
				RЭ			L3	LИ C

Для нахождения решения относительно оригинала воспользуемся теоремой разложения

Корни полинома знаменателя в выражении (4-32)

(4-33)

(4-34)

где

;

(4-35)

2 L3

LИ

LС

N G P

eP1t

eP2t

3 t

U XX

U C3 0 _ R Э i n

K 1 H PK

2 L3

LС p1

2 L3

LС p 2 2

U XX U C3 0

R Э i n

2t Sin

LС

(4-36)

Длительность третьего этапа определится из (4-36) при iз=0, как полупериод собственных затухающих колебаний зарядного контура

t 3		.	(4-37)
	2

Напряжение конденсатора на третьем этапе определится выражением

UC3	1	t i3dt UC3 0	UXX UC3 0 RЭin e 2t	02	Sin 2t 2 UXX Rэin . (4-38)

	C 0		2

Напряжение на конденсаторе в конце третьего этапа получим, подставив (4-37) в (4-38)

UC3 K U XX RЭ in 1 K 2 K 1H K 2 UC2 0 Ki ICB	L1	.	(4-39)
	C

Из выражения (4-39) видно, что при включении нагрузки в схеме принудительной коммутации возникает переходный процесс. При этом напряжение источника снизится на величину Rэin и напряжение на конденсаторе должно уменьшаться к окончанию переходного процесса. В то же время за счет энергии, запасаемой

в дросселе L1 от тока нагрузки, напряжение на конденсаторе должно возрасти. Характер изменения напряжения на конденсаторе (повышение или понижение) определится результирующим действием указанных факторов.

Для определения напряжения на конденсаторе после любого цикла коммутации и в установившемся режиме составим уравнение относительно начального напряжения конденсатора на втором этапе. Обозначим UCO(n) - напряжение в начале второго этапа n-го цикла коммутации и UCK(n) - в конце третьего этапа того же цикла. Тогда напряжение в начале (n+1)-го цикла равно

U C 0 n 1 U CK n U XX RЭin 1 K 2	K 1H K 2 KiU CO n K 1H K	2 ICB	L1
			C

(4-40)

или

U CO n 1 K 1H K 2 KI U CO n U XX RЭin 1 K 2	K 1H K 2 ICB	L1	. (4-41)
		C

Выражение (4-41) представляет собой разностное уравнение для напряжения на конденсаторе в дискретные моменты времени t n и t =n+1. Для его решения воспользуемся дискретным преобразованием Лапласса.

U C q eq K 1H K 2 Ki eqU CO 0		L	eq		.
	U XX RЭin 1 K 2 K 1 K 2 ICB	1
	U XX RЭin 1 K 2 K 1 K 2 ICB	C	eq
		C	eq	1

(4-42)

Из (4-42) найдем решение относительно изображения

R i

1 K

eqUCO

U C q

. (4-43)

eq 1 eq

eq K

При переходе к оригиналу с учетом, что Uco(0) определяется выражением (4-12), имеем:

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)