Преобразователь электроэнергии как объект управления
В качестве преобразователя электрической энергии как ОУ выбираем тиристорный преобразователь. Выходная величина – Uя.
Рисунок № 4.3 – Модель тиристорного преобразователя
При непрерывном токе работа тиристорного преобразователя описывается уравнением:
,
где Ud0 – напряжение тиристорного преобразователя при = 0;
Ud0 = 1,35U2ф ;
U2ф – фазное напряжение вторичной обмотки трансформатора;
U2ф = Uс Ктр ;
Ктр – коэффициент трансформации.
С учетом возмущения колебания напряжения сети, получим:
,
Ud – напряжение тиристорного преобразователя, т.е. Ud = Uя.
Рисунок № 4.4 – Структурная схема тиристорного преобразователя
Выбор комплектного тиристорного эп
Основными
техническими данным тиристорного ЭП
является
привода
и
:
,
,
В
Выбираем комплектный тиристорный АЭП – ТСП – 25/0,7.
Характеристики TT-25-380/220:
- Рн = 25 кВт;
-
=
230 В;
- Рх.х = 180 Вт – потери холостого хода;
- Рк.з = 650 Вт – потери короткого замыкания
- % Uк.з. = 4,2 % – напряжение короткого замыкания.
Состав преобразовательной части.
Состоит из силовых тиристоров, системы их охлаждения, R–S цепей, системы гальванического разделения и преобразования уровня упругих импульсов.
Силовая часть ЭП.
Основная схема в КТП является 3-хфазная мостовая. Увеличение номинального тока КТП можно достигнув параллельным включением тиристоров. Для выравнивания тока принимаем индуктивный делитель тока. Для снятия перенапряжений при коммутации тиристора используется R–S цепи включенные параллельно в тиристор.
Функциональная схема снс аэп.
- необходимость использования системы подчинённого регулирования контуров I и ω для регулирования промежуточных координат;
- необходимость применения адаптивной системы управления для компенсации действий параметрических возмущений.
Функциональная схема приведена на рисунке 5.1.
Рисунок № 5.1 – Функциональная схема.
РАК – регулятор адаптивного контура;
МЭД – эталонная модель электродвигателя;
РС – регулятор скорости;
РТЯ (В) – регулятор тока якоря (возбуждения);
УУЯ (В) – устройство управления якорем (возбуждением);
ЭЧ – электрическая часть;
МЧ – механическая часть;
ДТЯ (В) – датчик тока якоря (возбуждения);
ДС – датчик скорости;
РТВ – регулятор тока возбуждения;
ОВД – обмотка возбуждения двигателя;
ДЭ – датчик ЭДС;
Се – конструктивный параметр по электрической части;
См – конструктивный параметр по магнитной части;
х – арифметическое умножение (сумматор)
Выбор устройства для регулирования напряжения возбуждения двигателя
Регулирование напряжения обмотки возбуждения машины постоянного тока возможно только вниз от номинального значения. Для регулирования напряжения применим тиристорный преобразователь. Преобразователь выбирается по параметрам обмотки возбуждения. Мощность преобразователя должна быть равна или быть ближайшей большей в ряду мощностей типоразмеров.
Характеристики трансформатора TT-2-380/220:
- Рн = 2 кВт;
-
=
230 В;
- Рх.х = 28 Вт – потери холостого хода;
- Рк.з = 240 Вт – потери короткого замыкания
- % Uк.з. = 5 % – напряжение короткого замыкания.
Характеристики тиристорного преобразователя соответствуют техническим характеристикам электродвигателя.
Схема электрическая принципиальная СНС АЭП
Разработка принципиальной электрической схемы датчиков СУ происходит в 2 этапа.
Составляется схема без корректирующих устройств и блоков самонастройки, т.е. составляющая схема неизменяемой части ЭП, которая включает в себя двигатель, силовые преобразователи, датчики с системами гальванической развязки.
Функциональная схема датчиков тока якоря (ДТЯ) и обмотки возбуждения (ОВ) имеет вид:
Рисунок № 7.1 – Функциональная схема ДТЯ и ОВ
БГР – предотвращает возможность прохождения силового тока по цепи управления, а также попадания высокого напряжения в цепи управления.
БГР – осуществляется с помощью оптопары.
Рисунок № 7.2 - Схема электрическая принципиальная ДТЯ
Шунт ШС 75 – 100 – 0,5
В качестве оптопары используем ОЭП-16, состоящий из арсенидгаллиевого светодиода и фоторезистора. Основные параметры оптопары:
1. Входное напряжение (при токе 10 мА) : 5 В.
2. Коэффициент передачи тока (при токе 10 мА) : 0,5 – 5%
Принимаем
Рисунок № 7.3 - Схема электрическая принципиальная датчика тока ОВ
А
Шунт ШС 75 – 5 – 0,5
Гальваническая развязка ОЭП-16
Принимаем
Датчик напряжения цепи якоря представим в виде делителя напряжения.
Рисунок № 7.4 - Датчик напряжения цепи якоря
Ток датчика напряжения.
Принимаем
тогда
В качестве датчика скорости выберем тахогенератор ТМГ-30
Uн = 220 В
nн = 50-4000 об/мин
Rн = 1760 Ом
UTГ= 110 В.
KТГ=0,5096
Рисунок № 7.5 – Датчик скорости
Принимаем R15 = 200 Ом, тогда
Датчик ЭДС.
Данное устройство реализуется уравнением: Е = Uя – Iя Rя.
Принимаем
