Рис. I. Схема электронной силовой части управления бесколлекторным электродвигателем постоянного тока

жение заключается в отключении от источника и замыкании якорной цепи. При этом двигатель должен остаться возбужденным.

Переходные процессы при динамическом торможении рассмотрим на примере структуры, изображенной на рис. 1. Обмотки БДПТ питаются от трехфазного мостового инвертора (VTi ... УТб), коммутируемого на частоте вращения. Регулирование частоты вращения и ограничение тока осуществляется транзистором VTt, работающим в режиме переключений. Динамическое торможение в этой структуре может быть реализовано различными методами, но проще всего оно возникает при запирании VTj, ключей инвертора и отпирании VTs. В этом случае якорная обмотка замыкается практически накоротко, что при торможении с высокой частотой вращения может вызвать токи выше допустимых. Ограничение якорного тока возможно за счет запирания VTg, который может коммутироваться в релейном или импульсном режиме. В момент запирания V7 8 динамическое торможение прекращается и происходит рекуперация преобразованной электромагнитной и механической энергии через дроссель Li и диод VDj, т. е. режим ограничения тока соответствует сочетанию динамического и рекуперативного торможения.

Рассмотрим последовательно состояния структуры во время открытого состояния VTa (импульс) и его запертого состояния (пауза). Во время импульса, соответствующего началу проводящего состояния одной из секций, ток протекает под действием противо-ЭДС секций и замыкается через диоды обратного моста VDi ... VD, дроссель и

ключ VTs. За счет индуктивности секций якорной обмотки в начале каждого такта (120-градусного закона коммутации ключей инвертора) будут проводить два анодных диода и один катодный (например, VD2, VD и VDs) или VDi, VD4, VDs, т. е. возникает явление перекрытия тока.

При анализе переходных процессов будем считать источник питания идеальным, процессы переключений ключей-мгновенными и пренебрегать нелинейным характером вольт-амперной характеристики полупроводниковых приборов. Тогда для состояния импульса и начала проводящего состояния одной из секций работа структуры опишется следующими уравнениями:

+ - (ф + к) (ф + + + д) -

1ф{г, + г){Ь, + Ь)Щ-Ь,=0; . (1)

es - - (-*:+ -д) /ф - Ьф -\-Ьф 4+(гф + гд) О, (2)

где вв - противо-ЭДС, наводимая в секции, вступающей в работу данным тактом. Пусть ев=-екгтс51п со/; ва - противо-ЭДС, продолжающей работу:

en==e akcsin {(at-120°);

Ск - противо-ЭДС секции, выходящей из работы. Ток ?к этой секции быстро падает до нуля;

ек=емакс5ш((й/+120°);

1ф - якорный ток секции, вступающей в работу; гф, ri, !т, Гд - активные сопротивления одной фазы якорной обмотки, дросселя Li, открытого транзистора и диода соответственно; Ьф, L - индуктивности соответственно одной фазы якорной обмотки и дросселя Li.

Решая уравнения (1) и (2) относительно производных и выбирая в качестве базовых значений напряжение источника питания и ток короткого замыкания, получаем новую систему уравнений:

Ф R6.smi /14 Ф + д + + L . dt {21ф+1)т1те > {21ф+ L)mt *

Гф+ Гя + Гз + Г1 . Ьф

{21ф+ L)mt dt -

сИ Rs mt ф + rJ Гф + г (Иф

dt 1фт,т, Lфmt 1фт( dt

где nii, Ше, irit - масштабы по току, ЭДС и времени со-

ответственно;

Для упрощения модели уравнения (3) и (4) надо дополнительно преобразовать, сведя их к виду

=а,еае + а,е- aJ-{-a,i; (5)

=b,e-}-b,e, -- be - - bj - bj. (6)

Исследование переходного процесса, возникающего в начале каждого такта, показывает, что ток гк в коммутируемой секции успевает упасть до нуля раньше, чем ток в ключе VTs и фазах якорной обмотки достигнет предельно допустимого значения. Следовательно, при дальнейшем исследовании интервала проводимости секции можно исключить из рассмотрения третью фазу.

Переход от состояния импульса к паузе и дальнейший режим ограничения тока проще исследовать с помощью другой модели, в которую начальные условия будут вводиться с учетом результатов решения (5) и (6).

Состояние схемы в паузе будет характеризоваться запертым ключом VTs и возвратом тока через диоды VDj и VDg в источник

е, + е,- и, ~ г-ф (Зг, + 2гф) - 1ф f = 0; (7)

i.r,-i,{r,+rJ + L; (8)

гд==гф-гр. (9)

где ip - ток, протекающий через дроссель в паузу; а гд - ток через диод VDg.

С учетом выбранных масштабов получим новую систему уравнений:

= -L3-i --LtLLi (in

Когда ток в секции упадет до значения меньше минимального значения токового коридорах (или вначале импульса при импульсном управлении), вновь включится ключ VTs и ток будет замыкаться через дроссель Li и транзистор. Дл51 состояния импульса (при неработающей