Symulacja układu napędowego z silnikiem DC i przekształtnikiem ...

przeładowanie
danych
odświeżenie
przebiegów
(powrót do
widoku
całego
przebiegu)
skalowanie
osi
poziomej
skalowanie
osi
pionowej
dodawanie/
usuwanie
przebiegów do
aktywnego
ekranu
dodawanie
nowego
ekranu
powiększanie/
zmniejszanie
przebiegów
sygnałów
przemieszczanie
przebiegów
sygnałów
punktowe
pomiary
wartości
sygnałów
podglądane
sygnały
Rys. 9. Okno główne programu Simview
Badania układ obniżającego napięcie
W celu uzyskania regulacji napięcia zasilającego obwód twornika można zastosować impulsowy układ
obniżający napięcie (tzw. step-down chopper, buck converter).
Zasada sterowania impulsowego polega na okresowym przyłączaniu i odłączaniu stałego napięcia
zasilającego układ obniżający (U ZAS ) do zacisków twornika silnika prądu stałego. Średnia wartość
U t_AV napięcia u t na zaciskach silnika może być regulowana przez zmianę szerokości impulsów
prostokątnych przy stałej częstotliwości przełączeń f S (ang. switching frequency). Amplituda
impulsów zasilających silnik jest stała i równa napięciu zasilania U ZAS przy pominięciu spadku
napięcia na układzie obniżającym (idealne elementy półprzewodnikowe).
Działanie układu obniżającego napięcie zilustrowano na Rysunku 10. Przedstawiony schemat
umożliwia w stanie poprawnej pracy jednokierunkowy przepływ prądu w obciążeniu, co w przypadku
silnika prądu stałego będzie się wiązało z jednym kierunkiem wirowania wirnika.
Tranzystor T jest okresowo włączany i wyłączany sygnałem bramkowym u G , przez co obwód
twornika jest zasilany napięciem o przebiegu podanym na Rysunku 10c lub 10d. Takie sterowanie
tranzystora powoduje, że można wyróżnić dwa podstawowe stany pracy układu. W czasie t ON obwód
twornika jest przyłączony do napięcia zasilania U ZAS (prąd zamyka się w oczku oznaczonym kolorem
czerwonym- Rysunek 10a), natomiast w czasie t OFF twornik jest odłączony od napięcia zasilania i
zwarty przez diodę rozładowczą D. Ze względu na indukcyjność uzwojeń, prąd twornika nie zanika
skokowo wraz z odłączeniem napięcia zasilania, ale zamyka się w oczku oznaczonym kolorem
czerwonym - Rysunek 10b – aż do wygaśnięcia. Jeśli przed wygaśnięciem prądu ponownie zostanie
załączony tranzystor i do twornika dołączone zasilanie, prąd twornika zacznie znów narastać.
Instytut Sterowania i Elektroniki Przemysłowej, Laboratorium Napędu Elektrycznego