Sekkerstýring á ótengdum aðskilnaðra DC-motori

Klippari er tæki sem breytir fastri beinnströms spennu (DC) í breytanlega DC spennu. Sjálfvirkt kommutuð tæki eins og Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistors (MOSFETs), Insulated-Gate Bipolar Transistors (IGBTs), sterkstök, Gate-Turn-Off Thyristors (GTOs) og Integrated Gate-Commutated Thyristors (IGCTs) eru algengt notað í byggingu klippara. Þessi tæki hægt er að slá á eða af með lágvirkja inntökum gegn gervifjárhorni og þau krefjast ekki aukunarlega kommutuskipulags, sem gerir þeim mjög hagný og praktísk fyrir klipparforrit.

Klippar eru venjulega keyrðir á háum tíðum. Þessi hæðfræða keyrsla bætir merkilega að skeytisprestunni með því að minnka spenna- og straumaröðun og að eyða ósamhengdum gilding. Einn af mestu kostindum klipparstýringar er að hún getur leyft endurvinnandi brekun jafnvel við mjög lága snúningstíð. Þetta eiginleiki er sérstaklega gildur þegar ökutæki er fornært með fastri eða lágra DC spennu, sem leyfir hagnýt endurheimt orku við brekun.

Skeytisstýring

Myndin neðan sýnir einnblát skeytið á DC-skeyti stýrt með tranzístor klippari. Tranzístorinn Tr er sjálfsagt skipt á með tíma T, og verður hann í gildingartíma Ton. Samsvarandi bili skeytisenda spennu og armatúrstroans eru einnig teiknuð á myndinni. Þegar tranzístorinn er á, er skeytisendaspennan V, og aðgerð skeytisins má lýsa svona:

Á þessum ákveðna tíma bilinu stækkar armatúrstroan frá ia1 til ia2. Þetta ferli er kölluð gildingartími, vegna þess að skeytin er beint tengdur við orkujafnan á þessu tíma. Beint tengsl leyfir orku að fara frá orkujafninum yfir í skeytin, sem gerir honum kleift að framleiða dreiforku og snúa.

Þegar t = ton, er tranzístorinn Tr deaktivuð. Eftir það byrjar armatúrstroan að freewheela gegn díód Df. Þannig fallar spennan á skeytisendunum niður að núlli innan tíma bilsins ton≤t≤T. Þetta bil er kölluð freewheeling bil. Á þessu freewheeling bilinu er orku geymd í skeytisins magnafeildi og induktans flutt úr freewheeling díóð, sem halda streymi í lokuðu hringi. Aðgerð skeytisins á þessu bilinu má nánar greina og lýsa með því að skoða elektrisk og magnétisk samspil milli skemmta.

Armatúrstroan minnkar frá ia2 til ia1 á þessu bilinu. Hlutfallið gildingartíma ton til klipparatíma T er kölluð gildingarhlutfall.

Endurvinnandi brekun

Myndin neðan sýnir klippar stillt fyrir endurvinnandi brekun. Tranzístorinn Tr er sjálfsagt skipt á með tíma T og á-tíma ton. Samsvarandi bili skeytisenda spennu va og armatúrstroans ia undir óbrotinni gildingu eru einnig teiknuð. Til að auka induktans La hefur verið bætt við ytri induktor í skemman.

Þegar tranzístorinn Tr er sláður á, stækkar armatúrstroan frá ia1 til ia2. Þessi stækkun kemur af því að orka er varðveitt í induktorni og skeytisins magnafeildi, sem settur upp fyrir næstu orku umskapaferli sem er kennd við endurvinnandi brekun.

Þegar skeytin virkar í endurvinnandi brekunastigi, virkar hann sem generator, sem breytir dreiforku í elektrisk orku. Hvør hluti af þessari elektriski orku mætti auka magnféldis orku geymda í induktans armatúrsskemmunar. Samtímis er restur orku dreginn sem hita í armatúrsband og tranzístorinn, vegna raðþungd þessara hluta.

Þegar tranzístorinn er sláður af, fer armatúrstroan gegn díód D og orkujafnan V, og minnkar frá ia2 til ia1. Í þessu ferli eru bæði orkur geymdar í skemmunni og orkur framleiðdar af vélunni feddur til orkujafnars. Tíma bilinu frá 0 til ton er skilgreint sem orku geymslu bil, þar sem orka geymist í kerfi. Öfugt, bilinu frá ton til T er kölluð gildingartími, þegar orkuflutningur og kerfisvirki gerist.

Skeytis- og brekunarkerfi stýring

Á skeytisferlinu er tranzístorinn Tr1 stjórnaður til að veita orku skeytinum, sem leyfir honum að snúa fram. Öfugt, fyrir brekun ferli, tekur tranzístorinn Tr2 yfir stýringuna. Skipti stýringar frá Tr1 yfir í Tr2 skiptir kerfinu yfir frá skeytisferli í brekun, og skipti aftur skiptir yfir aftur í skeytisferli. Þessi nákvæm stýringarmechanismur tryggir hagný og treystan virkning elektrískra ökukerfa undir mismunandi starfsgildum.

Dreiforkustýring

Dreiforkubrekunarkerfi, ásamt samsvarandi bili, er sýnt á myndinni hér fyrir neðan. Á tíma bilinu frá 0 til Ton, stækkar armatúrstroan ia stöðugt frá ia1 til ia2. Á þessu ferli er hluti af elektriski orku geymd í induktans, sem geymsluferli fyrir næstu aðgerð. Samtímis er restur orku dreginn sem hita í armatúrsrað Ra og tranzístor TR, sem er nauðsynlegt aflekkt af elektrisku raðþungd í þessum hlutum.

Á tíma bilinu Ton ≤ t ≤ T, fallar armatúrstroan ia frá ia2 til ia1. Á þessu ferli eru bæði orkur framleiðdar af skeytinum og orkur geymdar í induktansum dreiddar yfir brekunarrað RB, armatúrsrað Ra og díód D. Tranzístorinn Tr spilar aðalhlutverk í að regla magn orku dreiddar í RB. Með nákvæm stýringu á Tr, er hægt að efna orku dreidda í RB, sem hefur áhrif á heildar brekunargreiðslu og gildi dreiddrar orku. Þessi stýringarmechanismur leyfir nákvæm stýringu á dreiforkubrekunarkerfi, sem tryggir besta orkustýringu og kerfisstöðugleika.