Построение векторных диаграмм фазосдвигающего моста /ФМ/

1). Амплитудно – частотная характеристика является константой, следовательно, не зависит от :

Здесь очень важно, что амплитуда напряжения, снимаемого с фазосдвигающего моста, не зависит от управляющего сопротивления , в противном случае различное по модулю напряжение вызовет различные импульсы управления. В результате чего, тиристор перестанет включаться строго периодично.

2). Построим график функции управления:

Из Рис.14 видно, что функция управления терпит разрыв первого рода в точке . Необходимо проверить, действительно ли характеристическая функция управления нашим устройством является разрывной в точке , или разрыв вызван математическими свойствами арктангенса:

. Для этого построим векторные диаграммы ФМ для значений .

3). Определим значения , соответствующие заданным значениям , для этого выразим из формулы (11) функцию :

Очевидно, сопротивление не может быть отрицательным, поэтому:

4). Построим векторные диаграммы ФМ для значений . Воспользуемся расчетной схемой замещения Рис.12, а также формулами (6), (6a) и (6b):

Подставим числовые значения и определим координаты векторов:

Построим вектора по вычисленным координатам, затем перенесем некоторые параллельным переносом для наглядности:

Из векторной диаграммы видно, что вектор плавно поворачивается

относительно точки из положения в положение . Следовательно, характеристическая функция управления , является непрерывной и монотонной. Разрыв же фазочастотной характеристики появляется из-за того, что бесконечное множество значений функции тангенса отображаются в одно единственное значение функции арктангенса. Поэтому для устранения разрыва в точке и определения значений , забыв об однозначности функции арктангенса, возьмем ту ветвь, которая поднята относительно оси абсцисс на .

Построим отдельно функцию управления (Рис. 17):

Из характеристики управления видно, что регулирование угла включения тиристора возможно от до , т.е. подача управляющего импульса может быть реализована на всем интервале положительного полупериода напряжения питания. Получившееся характеристика является монотонной, неубывающей и ограниченной. При бесконечно большом сопротивлении функция достигает максимума .

Выводы.

В данной работе исследовались электромагнитные процессы в схеме тиристорного регулятора тока, состоящей из силового импульсного тиристорного регулятора тока с широтно - импульсным управлением и питанием напряжением от сети однофазного переменного тока с активно – индуктивной нагрузкой и формирователя импульсов управления тиристором.

Силовой тиристорный регулятор позволяет получать ток нагрузки одного направления, но высокой пульсации. Среднее значение тока нагрузки зависит от угла включения тиристора и имеет максимальное значение , при , с увеличением угла включения тиристора среднее значение тока нагрузки монотонно убывает и при равно нулю (см. Рис. 7).

Фазосдвигающее устройство способно обеспечивать управляемый сдвиг по фазе выходного синусоидального напряжения по отношению к входному напряжению (напряжению питания) в пределах от до (т.е. в пределах максимально возможного изменения угла включения тиристора), регулированием управляющего сопротивления в пределах от до ( см. Рис. 17). В тоже время выходное напряжение фазосдвигающего моста не зависит от управляющего сопротивления и имеет постоянную амплитуду (см. Рис. 13).