14. Входное устройство системы управления.

• Указать назначение входных устройств.

• Описать принцип работы входного устройства по предложенной схеме.

• Изобразить диаграммы входных и выходных напряжений.

Ответ

Основным назначением входных устройств является формирование напряжений, синхронизированных с переменным напряжением силовой части преобразователя, например напряжением питающей сети выпрямителя, преобразователя частоты с непосредственной связью или выходным напряжением автономного инвертора.

Данное выходное устройство состоит из двух основных функциональных узлов: входного нелинейного усилителя DA1 и генератора пилообразного напряжения, выполненного на транзисторе VT и операционном усилителе DA2. Входной усилитель преобразует входное напряжение синусоидальной формы в напряжение прямоугольной формы, которое через резистор R₂ поступает на базу тран­зистора VТ. В результате транзистор VТ работает в клю­чевом режиме, переключаясь из открытого состояния в закрытое синхронно с частотой входного напряжения. Когда транзистор VТ закрыт, происходит заряд конден­сатора С от другого источника постоянного тока, напря жение которого Uпит через резистор R₃ поступает на вход операционного усилителя DA2. Так как последний включен по схеме интегратора, его выходное напряжение Uвых будет линейно возрастать по следующему закону:

Отсюда видно, что скорость возрастания выходного напряжения Uвых будет за­висеть от постоянной времени интегрирования =R₃C и напряжения Uпит. Когда напряжение с выхода усилите­ля DA1 открывает транзистор VТ, происходят разряд кон­денсатора С и прекращение процесса интегрирования. Выходное напряжение генератора при этом спадает практически до нуля. Затем рассмотренные процессы периодически повторяются. В результате на выходе ге­нератора формируется периодически изменяющееся на­пряжение пилообразной формы, синхронизированное с входным напряжением . Это напряжение может быть использовано для формирования отпирающих импульсов, синхронизированных с входным напряжением рассмотренного устройства.

Диаграммы входных и выходных напряжений.

14. Фазосдвигающее устройство системы управления.

• Указать назначение фазосдвигающего устройства

• Описать принцип работы фазосдвигающего устройства по предложенной схеме.

• Изобразить диаграммы импульсов.

Ответ

Фазосдвигающие устройства используются в системах управления инверторов для регулирования фазы отпирающих импульсов. Бывают с фиксированным сдвигом выходного импульса относительно входного или с регулируемым сдвигом.

Данная схема обеспечивает фиксированный сдвиг по фазе выходного импульса отно­сительно входного т.е., временную за­держку формирования выходного импульса. Длитель­ность задержки можно устанавливать изменением сопро­тивления резистора R2. Принцип работы схемы следующий. В исходном со­стоянии транзистор VT1 открыт и конденсатор С заряжен с данной полярностью. Транзистор VT2 закрыт. При поступлении на вход фазосдвигающего устройства импульса, запира­ющего запира­ющего транзистор VT1, начинается процесс перезаряда конденсатора С с постоянной времени, определяемой сопротивлениями R2, R3, R4, R6, и емкостью конденсатора С. В момент прохождения напряжения на конденсаторе через нуль транзистор VT2 открыва­ется и на выходе формируется импульс напряжения. Так как напряжение на конденсаторе проходит че­рез нуль позже, чем открывается транзистор VT1, перед­ний фронт импульса выходного напряжения будет сдвинут относительно переднего фронта входного им­пульса . Для возвра­щения схемы в исходное состояние необходимо снова от­крыть транзистор VT1.

Диаграммы напряжений на элементах схемы.