- •Курс лекций по дисциплине: «Электропитание устройств железнодорожной автоматики, телемеханики и связи»
- •Часть 2
- •Содержание
- •6. Преобразователи постоянного напряжения (ппн) и частоты (пч)
- •6.1 Принцип действия однотактного инвертора
- •6.2 Двухтактный инвертор
- •6.3 Особенности работы полупроводниковых триодов и силовых трансформаторов в ппн
- •6.4 Ппн в виде мультивибратора с индуктивными связями
- •6.5 Ппн с усилителем мощности и защитой от перегрузки
- •6.6 Ппн на тиристорах
- •6.7 Преобразователь частоты (пч) 50/25 Гц
- •7. Выпрямительные устройства
- •7.1 Типы вс
- •7.2 Параметры вс при работе на активной нагрузке
- •7.3 Схема однофазного однополупериодного выпрямления
- •8.1 Индуктивный фильтр
- •8.2 Емкостной фильтр
- •8.9 Активный фильтр типа фэ
- •8.10 Активный фильтр типа фш
- •9. Особенности работы ву при емкостной реакции нагрузки
- •10. Особенности работы схемы выпрямления при индуктивной реакции
- •11. Особенности работы выпрямительной схемы на аб (работа на противо эдс)
- •12. Управляемые выпрямители
- •12.1 Управляемый выпрямитель на тиратроне
- •12.2 Управляемые выпрямители на тиристорах
- •12.3 Управляемый выпрямитель на тиристорах с управляющим импульсным сигналом
- •13. Импульсные стабилизаторы
6.7 Преобразователь частоты (пч) 50/25 Гц
ПЧ 50/25 очень широко применяется в устройствах Ж/Д АТ, для питания рельсовых цепей с частотой 25 Гц.
Принцип действия ПЧ основан на параметрическом эффекте: если в резонансном контуре настроенном на частоту f0 изменить параметр одного из элементов (L, C) с частотой 2f0, то в контуре возникнет электромагнитные колебания на частоте f0.
Индуктивность W1 и ёмкость С представляют контур, настроенный на частоту 25 Гц. В этом контуре изменяется индуктивность с частотой 50 Гц, за счет изменения магнитной проницаемости сердечника . Согласно петле гистерезиса, когда он входит в насыщение происходит уменьшение . Насыщение происходит при протекании тока 50 Гц от сети под действием Uвх по обмоткам W2 и W3.
Сердечник имеет 3 стержня с целью исключения магнитной связи между обмотками W1 и обмотками W2 и W3. W2 и W3 сфазированы так, что созданные ими магнитные потоки будут в центральном стержне вычитаются, а в крайних складываются.
Т.к. W2 = W3 и через них протекает один и тот же ток (последовательное включение), следовательно Ф2 = Ф3, поэтому в центральном стержне потока 50 Гц не будет.
Вентиль (В) пропускает один полупериод и поэтому сердечник насыщается 1 раз за период. Если бы вентиля не было, то менялось бы с частотой 100 Гц.
Нагрузочная характеристика ПЧ имеет вид:
Особенностью нагрузочной характеристики является срыв колебаний, когда ток нагрузки достигает Imax. Характеристика падает в ноль, т.е. Iкз = 0. При устранении перегрузки работа ПЧ восстанавливается.
Зависимость выходного напряжения от величины входного напряжения имеет релейный характер.
7. Выпрямительные устройства
ВС
СФ
СН
~ U
Uвых
ВС – выпрямительная схема.
СФ – сглаживающий фильтр.
СН – стабилизатор напряжения.
Выпрямительные устройства подразделяются по следующим признакам:
По типу выпрямительной схемы. Однополупериодные и двухполупериодные схемы выпрямления однофазного, двухфазного, трёхфазного и шестифазного токов.
По типу вентилей применяемых в ВС. Вентили – германиевые, кремниевые, селеновые. Наибольшее распространение получили кремниевые, т.к. они обладают высокими рабочими температурами до , большой допустимой плотности тока в прямом направлении, высоким допустимом напряжением, большим сроком службы.
По реакции нагрузки. Может быть индуктивная реакция нагрузки, емкостная реакция и работа на противо ЭДС (на АБ), реакция нагрузки проявляется в особенности работы вентилей и сглаживающих фильтров.
По возможности изменять величину Uвых. Выпрямительные устройства подразделяются на неуправляемые (НВУ) и управляемые (УВУ). У НВУ между напряжением на входе и выходом жёсткая связь постоянным коэффициентом передачи. А у УВУ напряжение на выходе можно регулировать, изменять при неизменном входом (для этого выпрямительное устройство имеет какое-то управление (рукоятка)).
7.1 Типы вс
Схема однополупериодного выпрямления однофазного тока.
Схема двухполупериодного выпрямления однофазного тока (мостовая схема).
Схема однополупериодного выпрямления двухфазного тока (схема двухполупериодного выпрямления однофазного тока с нулевым выводом у вторичной обмотки силового трансформатора).
Схема однополупериодного выпрямления трехфазного тока.
Схема двухполупериодного выпрямления трехфазного тока.
Схема однополупериодного выпрямления шестифазного тока.