Тема 6.9. Наладка систем импульсно - фазового управления.

Несмотря на различие принципов построения, лежа­щих в основе современных систем импульсно - фазового управления, функциональный состав широко распространенных СИФУ примерно одинаков. На рис. 10-16 приведена функциональная схема синхрони­зированной с сетью СИФУ. Узел питания 1 содержит необходимые для работы осталь­ных узлов схемы источники постоянного н переменного напряжений требуемого уровня. Узел синхронизации 2осуществляет привяз­ку каналов СИФУ к соответствующим фа­зам напряжения силовых цепей преобразо­вателя. Узел RC или RLC фильтров 3 осу­ществляет фильтрацию высших гармонических составляющих выходного напряжения узла синхронизации с целью исключения сбоя работы узлов СИФУ. Вузлах фазосмещения 4 в широко распространенных СИФУ генерируются пилообразные напряжения, синхронизированные с сетью. Узлы генерации импульсов 5 предназначены для формирова­ния импульсов в момент равенства опорно­го напряжения каждого канала и общего для всех каналов напряжения управления. В качестве узла сравнения в ряде СИФУ применяют узел с фиксированным напряжением срабатывания, например триг­гер Шмитта. Узлы 7 усиления и формирования импульсов предназначены для усиления мощности мпульсов узлов генерации, форми­рования сдвоенных импульсов, сдвинутых на 60°, а также для получения требуемой формы импульсов. В состав узлов размножения импульсов8обычно входят импульсные понижающие трансформаторы, служащие для размноже­ния и распределения управляющих им­пульсов по управляющим переходам силовых тиристоров и гальванической развязки цепей СИФУ от силовых цепей преобразователя.

Наладка СИФУ производится в следу­ющей последовательности:

1. Проверка напряжений узла питания. Напряжения стабилизированных источников питания должны, находиться в пределах до­пусков, указанных в заводской документа­ции. Отклонения от номинальных значений, лежащие вне допусков, затрудняют взаимо­заменяемость отдельных узлов СИФУ не­скольких преобразователей.

2. Измерение пульсаций выпрямленного напряжения источников питания. Превыше­ние рекомендуемого заводом-изготовителем значения амплитуды пульсаций может при­вести к существенному ухудшению фазовой асимметрии импульсов СИФУ. Амплитуда пульсаций может быть измерена с помощью электронного осциллографа, работающего в режиме усиления переменной составляю­щей. Особенно удобно применение осцилло­графов со встроенным калибратором ампли­туды (С1-5, Cl-16, С1-18, С1-19Б и др.). На­личие повышенных пульсаций свидетельст­вует о плохом качестве элементов фильтров источников питания,

3. Проверку работы узла синхрониза­ции и фильтров следует начинать с провер­ки правильности чередования фаз питаю­щего напряжения непосредственно на вход­ных зажимах узла с помощью приборов ВАФ-85, ФУ-2, И-517 или с помощью электронного осциллографа. В последнем случае развертка осциллографа должна синхронизироваться напряжением сети. Далее проверяется уровень выходных напряжений узла синхронизации. Получен­ные результаты сравниваются со значения­ми, приведенными в заводской документа­ции.

4. Проверка правильности чередования и асимметрии фаз выходных напряжений. Асимметрия фаз выходных напряжений узла синхронизации, как правило, зависит от входящих в его состав фильтров, пред­назначенных для подавления высших гармо­нических составляющих напряжения сети. В случае необходимо­сти должна производиться подстройка фильтров с целью уменьшения фазовой асимметрии выходных напряжений узла синхронизации.

5. Электронным осциллографом прове­ряется наличие опорных напряжений U_оп в соответствующих точках узлов фазосмещения и правильность их чередования.

6. Снимается характеристика «вход - выход» узла согласования сигналов управ­ления.

При снятии характеристики «вход - выход» узла согласования рекомендуется применять измерительные приборы классов 0,5. Внутреннее сопротивление вольтметра, установленного на выходе, должно быть в 10 раз и более выше сопротивления нагруз­ки узла согласования. Переключение преде­лов измерения в многопредельных приборах в процессе снятий характеристики не допус­кается. В качестве источника входного сиг­нала используется узел ручного управле­ния, имеющийся в преобразователе, или внешний регулируемый источник с постоян­ным внутренним сопротивлением. Характе­ристика «вход —выход» снимается при ра­бочей нагрузке для обеих полярностей вход­ного сигнала управления. Потенциометр начальной установки угла регулирования α_о устанавливается в среднее положение, по­тенциометры ограничения максимального и минимального углов регулирования соот­ветственно, в положение α_макс, α_мин.

7. Важной характеристикой СИФУ яв­ляется зависимость угла регулирования от входного напряжения узла согласования α= f(U_вх). Обычно измерение углов регу­лирования производится на выходе узлов усиления и формирования. При наличии устройств для проверки асимметрии импуль­сов СИФУ достаточно снять характеристи­ку в одном из каналов, например в 1-м, про­верив и при необходимости устранив затем асимметрию импульсов различных каналов во всем диапазоне управления. Если уст­ройство для проверки асимметрии отсутст­вует, необходимо снять зависимости α= f(U_вх) для всех каналов СИФУ. По ха­рактеристикам можно определить асиммет­рию в виде разности углов регулирования в отдельных каналах при одинаковом зна­чении U_вх.

Рис. 10-26. Семейство характеристик α = f(U_вх) СИФУ.

Отсчет углов регулирования при сня­тии характеристик в каждом канале произ­водится от фазы импульса первого канала, соответствующей входному напряжению, равному нулю, и выходному напряжению узла согласования, лежащему примерно в середине линейной части характеристики узла U_вых= f(U_вх). Начальная точка ха­рактеристики выбирается с помощью потен­циометра установки начального угла α_о. По­лученное семейство характеристик (рис. 10-26) позволяет судить о работоспособно­сти СИФУ в целом. Зависимости α= f(U_вх) снимаются при нагрузке узлов усиления и формирования на узлы размно­жения импульсов с подключенными на на выход управляющими электродами сило­вых тиристоров или при эквивалентной ак­тивной нагрузке, параметры которой указы­ваются в заводской документации.

8. Завершающей операцией наладки СИФУ является контроль управляющих им­пульсов (наличие парных импульсов, пра­вильности чередования, формы) непосредст­венно на управляющих электродах силовых тиристоров (или на гнездах силовых блоков при условии предварительной проверки пра­вильности их подключения). Контроль про­изводится с помощью электронного осцил­лографа, синхронизированного с сетью. Ам­плитуды наблюдаемых на экране осцилло­графа управляющих импульсов могут от­личаться друг от друга вследствие неоди­наковых сопротивлений переходов «управ­ляющий электрод - катод» силовых тири­сторов.