Использование СЭУ в системах управления, регулирования и контроля ЛА.




Силовая электроника, определение, современное состояние и основные направления развития.

Силовая электроника – наука о взаимодействии электронов и других заряженных частиц, квантов излучения с электромагнитными полями в вакууме, в различных средах и на границах их раздела – (физическая электроника): а так же методы создания электронных приборов и устройств в которых это взаимодействие используется для обработки и хранения информации и преобразования энергии – (техническая электроника).

Силовая электроника является одной из областей электроники и непосредственно исп-ся при преобразовании вида, уровня напряжения, числа фаз, порядка их чередования, трансформация пост.тока. а так же при преобразовании энергии источников питания в энергию управляющего воздействия подаваемого на управляемый объект(ОУ)-нагрузку.

Электроника подразделяется на:

- электроника СУ и контроля (информационная электроника, малая мощность на выходе);

- технологическая электроника (силовая электроника, неограниченная мощность);

- электроника связи (радио, телевидение, высокие частоты);

В настоящее время созданы современные силовые полупроводниковые приборы и другие пассивные компоненты, позволяющие реализовать СЭУ на относительно большие мощности.

Наличие микропроцессорной техники позволяет получить определенные необходимые характеристики СЭУ.

Основные направления:

· Улучшения параметров и характеристик полупроводниковых приборов;

· Разработка новых типов полупроводниковых приборов;

· Создание интеллектуальных приборов;

· Использование микроконтроллеров средств вычислительной техники в системе управления контроля и регулирования;

· Создание модулей из полупроводниковых приборов или законченных схем.

Основные задачи и проблемы, возникающие при проектировании силовых электронных устройств (СЭУ).

Под СЭУ понимается большая группа устройств, предназначенных для получения электрического управляющего воздействия необходимой мощности (исполнительные СЭУ), а так же для преобразования, регулирования или стабилизации параметров электрической энергии (преобразовательные СЭУ).

Основными задачами при проектировании СЭУ является повышение надежности, КПД и коэффициента мощности, что в конечном счете определяет ее габариты, массу, экономическую эффективность и др.

Обобщенная структурная схема и основные элементы СЭУ.

На рис приведена структурная схема СЭУ, основной частью котрого явл-ся силовой блок (СБ), силовая схема.

Выходной сигнал СБ – СУ (Uвых) подается на управляемый объект – нагрузку (UУО, Zн). Неотъемлемыми частями СЭУ явл-ся блок или схема управления (БУ), блок или схема контроля, защита и регулирование (БКиЗ). Силовой блок состоит из силовых активных (САЕ) и пассивных (СПЕ) элементов, соединенных по определенной схеме и служат для преобразования и управления энергией, поступающей от источника питания (ИП). В качестве САЕ в настоящее время используются силовые полупроводниковые приборы (СПП): мощные транзисторы(биполярные, полевые, совмещенные), тиристоры, симисторы, оптотиристоры и интеллектуальные СПП, модули и т.д. функцию преобразования входного сигнала х, а так же сигналов α, β обратной связи (ОС) с блока БКиЗ в сигналы управления САЕ выполняет БУ. В общем случае БКиЗ получает сигналы γ и δ с датчиков (ДТС, ДТО) контроля режима работы СБ, УО и формирует необх сигнал возд-ия на БУ.

Использование СЭУ в системах управления, регулирования и контроля ЛА.

В области электропривода выпрямительные устройства на тиристорах широко используются для регулирования скорости двигателей постоянного тока за счет изменения напряжения на якоре двигателя или на обмотке возбуждения. Регулирование может быть осуществлено сочетанием обоих способов. Управление реверсом осуществляется изменением полярности напряжения на якоре двигателя или на его обмотке возбуж­дения. Изменение полярности производится контактным или бесконтактным способом.

В первом случае используют различного рода электромеха­нические переключатели и кон­такторы постоянного тока, а во втором- выпрямители с двумя комплектами тири­сторов.

Изменение направлений вращения двигателя можно осущест­вить выключением тиристоров одного выпрямителя (например, снятием управляющих импульсов) и включением другого выпрямителя (например, подачей управляющих импульсов). Однако перед изменением направления вращения двигателя его необходимо затормозить. Управляемые выпрямители по­зволяют осуществить эффективное торможение двигателя по­средством рекуперации энергии в сеть. Для этого вступающие в работу тиристоры скачала переводятся в инверторный режим работы, а после окончания процесса тор­можения — в выпрямительный режим.

Преобразование частоты также широко используется в авиа­ции. Это обусловлено тем, что значительная часть бортовой аппаратуры самолетов рассчитана на питание переменным током повышенной частоты, в частности, распространенной является частота 400 Гц. В зависимости от структуры системы электроснабжения в самолетах применяются преобразователи частоты либо с непосредственной связью, либо с промежуточ­ным звеном постоянного тока. Преобразователи частоты с непосредственной связью обычно выполняются на тиристорах. На вход этих преобразователей подастся трехфазное напряже­ние высокой частоты (свыше 1 кГц) от первичных генераторов, приводимых во вращение авиадвигателями. Частота выходного напряжения генераторов изменяется в зависимости от режима работы авиадвигателей (например, в диапазоне 1.2—2.4 кГц). С выхода бортовых преобразователей частоты снимается однофазное или трехфазное напряжение частотой 400 Гц. В системах электроснабжения, выполненных по структуре с явно выраженным звеном постоянного тока, переменное напряжение первичных генераторов поступает на выпрямители, которые обеспечивают питанием потребителей постоянного тока. Для питания потребителей переменного тока использу­ются автономные инверторы, выполненные по схемам, обес­печивающим наилучшие малогабаритные показатели.



Поделиться:




Поиск по сайту

©2015-2024 poisk-ru.ru
Все права принадлежать их авторам. Данный сайт не претендует на авторства, а предоставляет бесплатное использование.
Дата создания страницы: 2016-07-22 Нарушение авторских прав и Нарушение персональных данных


Поиск по сайту: