2.1.2 Описание схемы регулирования напряжения под нагрузкой
Устройство РПН представляет собой агрегат из 5 трансформаторов, вторичные обмотки которых соединены согласно и последовательно. Первичные обмотки трансформаторов могут быть подключены к линейному напряжению питающей сети. Постоянно к линейному напряжению подключена только первичная обмотка первого трансформатора (ТР1). Первичная обмотка последующих трансформаторов подключается специальными тиристорными ключами независимо друг от друга. Это позволяет равномерными ступенями изменять напряжение на вторичной обмотке трансформаторного агрегата от U2н до 5U2н.
В целях минимизации влияния индуктивностей трансформаторного агрегата, в настоящий момент отключенных от сети питания, их первичные обмотки шунтируются специальными тиристорными ключами. Принципиальная схема показана на рисунке 5 (в приложении).
Коммутация ключей РПН в целях регулирования напряжения на индукторе производится многоступенчатым релейным регулятором температуры.
2.1.3 Регулирование температуры
Регулирование температуры осуществляется на основании следующих математических зависимостей:
Где
-ошибка
по температуре;
-температура
измеряемая датчиком температуры;
-
заданная температура.
С учетом системы (1) запишем уравнения процесса регулирования температуры в форме Коши:
(2)
В свою очередь электрическая мощность выделяемая на индукторе определяется напряжением питания индуктора.
Pэл=
(3)
Таким образом
изменяя U2н
можно менять поток Pэл
в диапазоне
до
где R2’-
приведенное сопротивление канала
индукционной печи, cos
-
коэффициент мощности.
Учитывая, что регулирование является многоступенчатым релейным необходимо вывести уравнения зависимости выходного напряжения трансформаторного агрегата от ошибки по температуре.
Рис.4. Регулировочная характеристика.
Эта графическая зависимость может быть интерпретирована кусочно–непрерывной функцией.
(4)
Таким образом, математическая модель регулирования температуры индукционной плавильной печи включает в себя системы (1), (2), (3), (4).
-
Практическая часть.
3.1 Модель ипэ, созданная в Mathlab simulink.
3.2 Переходные характеристики регулятора мощности промышленной частоты при различной ширине зоны нечувствительности.
