Принцип действия фазовращающего моста

Фазовращающий мост (ФВМ) предназначен для изменения фазы выходного напря

жения по отношению к входному.

В состав ФВМ входят:

1. трансформатор TL;

2. резистор R;

3. индуктивность L.

Принцип действия ФВМ основан на изменении фазы выходного напряжения по

отношению к входному.напряжению в случае изменения сопротивления слпротивления

одного из 4-х плечей моста.

В данной схеме входное напряжение – это напряжение между точками А и В вто-

ричной обмотки трансформатора TL, а выходное – между точками С и D.

ФВМ имеет 4 плеча и 2 диагонали. Плечи образованы двумя половинами АС и СВ

вторичной обмотки трансформатора TL, резистором RP и индуктивностью L.

Рис. 3. Векторная диаграмма напряжений фазовращающего моста

Одна из диагоналей – входная АВ с напряжением U = 36 В переменного тока, вто

рая – выходная СD, с напряжением управления U = 18 В.

Последнее неизменно по величине, но может изменяться по фазе по отношению к напряжению U при помощи резистора RP.

Объясним это.

Как следует из принципиальной схемы (рис. 1), резистор RP и индуктивность L

cоединены последовательно и поэтому образуют цепь однофазного переменного тока.

В такой цепи ток отстаёт от напряжения на угол φ = arc tg (X / R).

Построим векторную диаграмму этой цепи для частного случая, когда сопротивле –

ние резистора и индуктивности равны, т.е. X = R.

Тогда угол φ = arc tg (X / R) = arc tg (1) = 45º, т.е. ток отстаёт от напряжения на 45º.

Отложим вправо вектор напряжения Ū = Ū = 36 В (в масштабе) и разделим его пополам точкой С (рис. 3).

Тогда векторы Ū = Ū = 18 В изобразят напряжения между одноимёнными точками В и С, С и А на принципиальной схеме (рис. 1).

Далее опишем полуокружность радиусом, равным половине отрезка АВ, с центром

в точке С, и построим из точки В вектор тока Ī под углом φ = 45º. Точку D пересечения вектора тока с полуокружностью соединим c остальными точками, как это показано на рис. 3.

Образовавшиеся на рис. 3 векторы равны одноимённым напряжениям на рис. 1.

Например, вектор Ū равен напряжению между точками В и А; вектор Ū равен напряжению между точками В и С, и т.д.

Вектор Ū - это вектор напряжения управления Ū тиристорами VS1 и VS2. При X = R он отстаёт от вектора Ū на угол α = 90º.

Если увеличить сопротивление резистора RP, ток Ī' станет более активным, угол φ' уменьшится, точка D переместится в точку D'. П поэтому вектор напряжения управления займёт новое положение Ū' , при котором угол α также уменьшится.

При R>> X , ток Ī станет чисто активным, угол φ, а значит, угол α, уменьшатся до 0º.

Наоборот, при R<< X , ток Ī станет чисто реактивным (индуктивным), угол φ, а значит, угол α увеличатся до 180º.

Отсюда следует, что при изменении сопротивления резистора RP от R = ∞ доR = 0

(в пределе) угол α можно изменять соответственно от 0º до 180º.

Таким образом, ФВМ имеет две особенности:

1. при изменении сопротивления резистора RP от максимума до нуля можно изменять

угол α сдвига фазы напряжения управления U относительно питающего напряжения U в пределах от 0º до 180º;

1. при этом величина напряжения управления U не изменяется (точка D скользит по

полуокружности, поэтому длина отрезка СD не изменяется).

Эти особенности позволяют применить ФВМ для управления моментом включения

тиристоров в схеме управляемого выпрямителя на рис. 1.

Поиск по сайту: