третьей секции) работа структуры описывается одним уравнением

С помощью операционного реле модели можно переключать входы интегрирующих усилителей, переходя от решения системы уравнений (9) ... (11) к уравнению (12). Уравнения (9) ... (12) имеют простой вид. Основная проблема моделирования с использованием ЭВМ связана с формированием периодически изменяющихся противо-ЭДС секции (бв, ва, вк), а точнее, их суммарных значений в соответствии с уравнениями (5), (6), (9), (10), (12). По- скольку каждым тактом все процессы повторяются, то формирование их упрощается и может быть использован принцип, описанный в [1].

На рис. 2 приведена полная схема модели, включающая три б.лока. Первый блок (рис. 2,а), использующий усилители DAi ... DAs, решает систему уравнений (5) и (6). Работа этого блока завершается при достижении током предельного значения. Второй блок (рис. 2,6) решает систему уравнений (9) ... (12) и используется усилители/)Лб... ...DAg. Изменение структуры, связанное с переключением VTs, реализуется операционным реле Кз- Третий блок (рис. 2,в) выполняет вспомогательные функции и служит для формирования суммарных значений противо-ЭДС секций и импульсного режима работы ключа VTs. На усилителях DAio ... DA12 реализован генератор гармонических колебаний, период которых соответствует двум тактам работы инвертора. На выходе усилителя DA\?. образуется пульсирующее напряжение, обеспечивающее переключение реле К\ с коэффициентом заполнения, близким к единице, и периодом, равным такту коммутации. Усилитель ДЛи формирует пилообразное напряжение, которое, суммируясь с частью напряжения с выхода Т)А\з, образует форму напряжения, весьма близкую к синусоидальной в диапазоне электрического угла от нуля до 60°. Эта форма напряжения используется при решении системы уравнений (5) и (6). На выходе усилителя T)A\s формируется часть синусоидального по форме напряжения, соответствующего диапазону электрического угла 60 ... 120°. Это напряжение формирует сумму противо-ЭДС бв-Ьсп.

Режим класса Д с высокой частотой коммутации реализуется усилителями DAig ... ОАч,\ (рис. 2,г). Усилитель Т)А\д и блок операционного реле БОР-2 формируют пило-

dkA r-U;

-/>,g у/г

5/0-/ -

i7/4

БОР-Z

b*Ur

lb-

Puc. 2. Схема модели бесколлекторного двигателя постоянного тока в режиме динамического торможения

образное напряжение с частотой коммутации ключа VT. Усилитель играет роль компаратора, суммирующего

(в относительных единицах) пилообразное напряжение, текущее значение тока через ключ VTs и допустимое значение тока.

Как только гф-f 1к>/пил+гдоп, происходит срабатывание реле Кг- Усилитель DAx имеет коэффициент пере-

3 5084 33

дачи на входе, равный десяти, и, чтобы усилитель не перегружался, он охвачен диодно-резистивной обратной связью.

Данная модель может быть реализована полностью на ЭВМ типа МН-10. Необходимое число усилителей можно уменьшить, если сначала исследовать процесс, соответствующий решению системы уравнений (5) и (6). Тогда не используются усилители Ше ... DAg и DAu ... DAii- При решении же второй части задачи освобождаются усилители DAi ... DAs, DAu ... DAis.

Предлагаемая модель позволяет проанализировать влияние индуктивности фаз и начальной скорости двигателя на характер перекрытия диодов обратного моста, влияние частоты коммутации ключа VTs и индуктивности дросселя Li на величину токового коридора . При описании конкретной входной части структуры (входного фильтра, выхода источника питания) можно детально исследовать процесс рекуперации. Изменяя на входе усилителя DAis коэффициент передачи, можно исследовать процесс торможения до полной остановки БДПТ.

На рис. 3 приведены осциллограммы тока в одной секции за один интервал ее проводящего состояния, полученная на данной модели. В качестве исходных были приняты следующие данные: Ua = 27 В, 1доп=20 А, Гд=0,042 Ом, Гт=0,02 Ом, гь=0,02 Ом, Гф = 0,058 Ом, 1ф=:87-10-в Гн, 1ф=150-10-в Гн, m(=10 ШгбШе, время одного такта коммутации 1,2-10 с, частота коммутации 5 кГц.

Работа секции состоит из трех этапов. На первом она вступает в работу, и протекающий в ней ток равен гф. На втором этапе секция продолжает проводить ток с вновь открываемой секцией. За счет процесса коммутации третьей фазы, выходящей из работы, ток вначале падает.

i секц j

Рис. 3. Осциллограмма мгаовенного значения тока в секции электрд-

двигателя