Описание универсального лабораторного стенда. Для экспериментального исследования работы аналоговой системы импульсно-фазового управления необходим осциллограф (желательно с памятью).

 

ИССЛЕДОВАНИЕ АНАЛОГОВОЙ СИСТЕМЫ

 

Для экспериментального исследования работы аналоговой системы импульсно-фазового управления необходим осциллограф (желательно с памятью).

На передней панели универсального лабораторного стенда представлена мнемосхема аналоговой СИФУ (см. рисунок 1), каждый элемент которой оснащен выводами для подключения осциллографа

Стенд также позволяет осуществить индикацию измеренных величин и передачу данных на компьютер через интерфейс RS485.

Рисунок 1 – Схема аналоговой системы импульсно-фазового управления

В данной лабораторной установке реализована одноканальная синхронная аналоговая СИФУ вертикального действия.

Синхронизация с сетью осуществляется по линейному напряжению U_АС. Напряжение от сети через понижающий трансформатор TV1 поступает на вход компаратора микроконтроллера, который формирует синхронизирующие импульсы в момент перехода синусоиды линейного напряжения через ноль. Ввиду того, что сдвиг фазы импульсов управления для тиристоров управляемого выпрямителя производится в одном канале, то синхронизирующие импульсы должны быть узкими. Таким образом, микроконтроллер в аналоговой СИФУ выполняет роль устройства синхронизации.

Синхронизирующие импульсы с выхода микроконтроллера (порт 2) поступают на транзистор VT11, который шунтирует конденсатор С11 в цепи обратной связи операционного усилителя А1. Операционный усилитель А11 собран по интегрирующей схеме, благодаря чему на выходе формируется сигнал пилообразного напряжения. Сброс интегратора в исходное состояние осуществляется в момент подачи импульса синхронизации от устройства синхронизации. Таким образом, операционный усилитель А11, собранный по интегрирующей схеме с конденсатором С11 в цепи обратной связи и шунтирующим транзистором VT11, на вход которого подается опорное напряжение, в аналоговой СИФУ выполняет роль генератора пилообразного напряжения. Генератор пилообразного напряжения формирует на выходе развертку опорного напряжение.

Далее сигнал с выхода генератора пилообразного напряжения поступает на вход операционного усилителя А2. На вход этого усилителя поступает и сигнал напряжения задания, величина которого регулируется резистором R18. Операционный усилитель А2 формирует на своем выходе сигнал в момент равенства сигналов на входе (напряжение пилообразного напряжения и напряжение задания). Таким образом, на операционном усилителе А2 реализовано фазосдвигающее устройство, основная задача которого осуществить задержку импульсов управления тиристорами УВ относительно импульсов синхронизации. Чтобы сформировать узкие импульсы управления положительной полярности, на выходе операционного усилителя включены конденсатор С12 и диод VD11.

Импульсы управления с выхода фазосдвигающего устройства поступают на вход микроконтроллера, который выполняет роль формирователя и распределителя импульсов. Далее управляющие импульсы через драйвер подаются на соответствующие управляющие электроды тиристоров УВ.

Микроконтроллер вместе с драйверами обеспечивает получение импульсов тока управления в цепи управляющих электродов тиристоров с требуемой крутизной переднего фронта и требуемой длительности, для обеспечения надежного включения тиристоров в заданные моменты времени. Кроме этого обеспечивается гальваническое разделение цепей управления и силовых цепей.