7. Sisteme de control al unității conduse de traductoare poarta.
Număr Curs 17. Principiile transformărilor de suprimare a fasciculului de control de fază -
17.1. Funcțiile și structura sistemelor de control convertor.
convertoarele Valve constau dintr-o unitate de putere și control. Partea de alimentare a convertorului, cuprinzând un valve controlabile (tiristoare și tranzistoare de putere), poate funcționa numai atunci când se aplică anumite momente în impulsuri de timp la porțile de control ale electrozilor de putere. Sistemul de control al performanței determină parametrii tehnici și economici ai convertoare de supapă în aceeași măsură ca și parametrii circuitului de alimentare.
Sistemele de control sunt dezvoltate dispozitiv de informații având diferite funcții în funcție de tipul de convertor și utilizarea acestuia. Cu toate acestea, aceste funcții pot fi reduse la o listă de generalizată, deoarece în cele din urmă sarcina principală a sistemului de control este generarea de semnale pentru integrarea și puterea vanelor. Convertoarele valve cu valve naturale comutare off se realizează prin schimbarea polarității tensiunii de alimentare și căderea curentului la zero prin valvă. Prin urmare, sistemul de control efectuează numai de comutare supape (tiristori cu un singur scop). Sistemul de management de control cu comutare forțată asigură alimentarea sistemului vanelor la anumite momente de timp: aceasta este realizată fie prin acționarea poarta electrodului de control complet gestionat (dvuhoperatsionnogo tranzistor sau tiristor) sau prin includerea circuitelor supapă auxiliară forțată comutație tiristoare cu un singur scop. Cele mai frecvente dintre convertoare valve dependente (redresoare, invertoare dependente de convertoare de tensiune de curent alternativ reglementate, convertoare de frecvență imediată) au primit convertoare cu supape de comutație naturale, a căror putere este formată pe tiristoare odnoopertsionnyh. În continuare, sistemul de control examinează de suprimare a fasciculului dependente convertoare de comutare naturale (sistem de control impulsnofazovogo - IFSB).
Astfel, funcțiile sistemului de control astfel convertoarele pot fi reduse pentru a forma în anumite momente ale impulsurilor de control la o anumită supapă. Această sarcină poate fi împărțită în două sarcini:
1. Determinarea punctelor de timp care urmează să fie incluse anumite supape. Aceste puncte de timp sunt setate la un semnal de control care definește funcționarea convertorului (acest semnal este menționată ca un lider, valoare de referință, uneori, semnal de referință). Semnalul de control determină mărimea parametrului de ieșire a invertorului (de exemplu, valoarea medie a tensiunii de ieșire sau curentul de redresor). Deoarece soluția primei probleme în convertoarele dependente asociate cu un anumit punct de comutare ventil conectat la tensiunea de alimentare, punctul de comutare trebuie să fie în concordanță cu valoarea curentă a fazei de rețea, adică sistemul de control stabilește unghiul de direcție - defazajul a impulsului de comandă la poarta i-lea în raport cu momentul naturale i-lea comutare valve, adică, momentul deblocării poarta i-lea în modul de diode descuierea are loc în momentul în care tensiunea pozitivă pe anod a supapei. Astfel, prima sarcină este o informație sarcină și reduce la o conversie a semnalului de comandă (de exemplu, curentul de intrare) la o valoare temporară - α unghiul de control.
Această transformare este descrisă matematic caracteristic α = eliminare f (Uy) unde
Uy - semnal de control. Atunci când sistemul de control caută să se asigure că
faza de răspuns a fost fără echivoc. Faza de Răspândită caracterizat
invertor Valve format din sistemul de putere și de control poate fi reprezentat ca o legătură de transfer (figura 17.4). Pentru a cărei intrare este alimentat semnalul de comandă și ieșirea din parametrul de ieșire este îndepărtată.
Fig. 17.4. Circuit redresor echivalent ca un obiect de control.
Acest angrenaj este descris unitate caracteristică de reglare. Dacă parametrul de ieșire redresor este tensiunea Ud, atunci caracteristica de control are forma Ud = f (Uy). Când dependența liniară a Ud Uy numită o caracteristică liniară. În figura 17.5. a prezentat caracteristicile de control convertor. Curba regulament descrie întregul convertor, constând dintr-un sistem de unitate de putere și de control.
Deoarece parametrii de ieșire invertor depind nu numai pe faza impulsurilor de control, ci și asupra formei și amplitudinea tensiunii de alimentare de la comutarea proceselor în convertizor, prin operarea dispozitivelor de filtrare, caracteristica de reglare într-o mare măsură, prin procese electromagnetice în puterea emițătorului.
Stabilizarea caracteristicilor traductorului de reglare atunci când este expus la o varietate de factori transductor, poate fi efectuată numai în convertor cu o buclă de control închis.
Cea mai importantă parte a sistemului de management este un dispozitiv de schimbare de fază (ESF), proprietățile sale cele mai importante definesc managementul indicatorilor. Prin urmare, sistemele de control sunt clasificate în conformitate cu principiile care stau la baza activității FSO.
17.2. Metode de construire a sistemului de schimbare a fazei sincrone.
NMF este un semnal U de control convertor din unghiul de comandă a. numărate de la data următoarea lansare a valvei naturale. FSO, în care informațiile privind valoarea fazei curente a tensiunii de alimentare, adică, OFS, a cărui activitate este sincronizat rețea, numit sincron FSU. OFS sincrone pot fi utilizate în sistemele de control în buclă închisă. În acest caz, de intrare este un FUS U = U -U axele semnal y.
Există mai multe moduri de a construi sincron FUS. Cele mai utilizate pe scară largă cu implementarea semnal FSO, adesea numit FSO de tip vertical. NMF cuprinde un generator de tensiune de deformare (referință) (GAM), a cărui funcționare este sincronizată tensiune de alimentare, iar circuitul de comparare (comparator) SS, care sunt alimentate cu tensiunea de referință și control. Diagrama FSO verticală structurală prezentată în Fig. 17.6.
SS stabilește egalitatea op U și U y. în momentul de egalitate întrerupătoare SS și produce un impuls de control transmis la electrodul de comandă al porții următoare. Caracteristica de fază depinde de FSO selecție pentru-
am tensiune de referință.
Caracteristicile de control prezentate în ris.17.5. 3. Graficul de control și tensiunea de ieșire sunt de asemenea asociate cu dependența aproape liniară. Dependența liniară U d = f (U) cauzează convertizor proprietăți bune ca element al sistemului de control automat.
Astfel, punerea în aplicare a metodei de control vertical permite obținerea caracteristicilor liniaritate reglare convertor valve. Un al doilea avantaj al metodei este acela de a atinge viteza maximă, deoarece semnalul de comandă furnizat la circuitul de comparare fără medierea și histerezis.
Schema Ris.17.8 FSO tip vertical.
Figura 17.8 este o diagramă schematică a unui tip OFS vertical. La amplificatorul operațional DA1 colectat circuitul integrator.
Atunci când este aplicat la intrare DC tensiune U0 este generată la ieșirea sa un liniar creșterea tensiunii de referință conform ecuației (17.8). într-adevăr:
adică, tensiunea de referință are o formă cosinus.
Începe scanarea apare în ambele cazuri cu zero, condițiile inițiale, care este asigurată prin închiderea comutatorului de scurtcircuit VT, gestionat de tensiune de rețea.
La amplificatorul operațional DA2 colectat circuitul de comparație.
În plus față de metoda verticală este folosită în unele cazuri, o metodă de control, pe baza semnalului de control al integrării metodei controlând numit orizontală.
Diagrama structurală a dispozitivului prezentat în ris.17.9.
Ris.17.9. Schema bloc de tip orizontal FSO.
Activitatea sa este descrisă de ecuațiile:
circuitul comparație este declanșat atunci când ωt = α. Ca atare, găsim expresia pentru caracteristicile de fază:
Considerăm ecuația caracteristici de reglare. În acest scop, expresia (17,11) este substituit în ecuația (17.4):
U d = U cos d0 ç
Alegem U 0 = U m și să efectueze următoarea transformare:
Caracteristica de curgere (curba 4) este prezentată în figura 17.5, un non-linear semnificativă. Acest dezavantaj restricționează utilizarea de tip orizontal FSO.
al doilea dezavantaj al acestui tip de FSO este o viteză redusă, un semnal de control legat de integrare din cauza căreia modificările semnalului de control transmis la compararea organului cu o întârziere.
Cele de mai sus FSO poate forma unghiuri alfa management variind de la 0º la 180º. Cu toate acestea, în intervalul convertor controlat real unghiuri trebuie să se schimbe
Este limitat la: atunci când funcționează în invertor mode α £ α max. adică β ³ β min. restricție elimină convertor invertor de basculare. Când rețeaua de dezechilibru sau erori în funcționare la unghiuri de control scăzute ale sistemului de control al sistemului de control poate genera unghi de control ceva mai devreme puncte de comutare naturale, care pot duce la lipsa includerea unuia dintre supape. Prin urmare, atunci când inverter ³ min α subunitatea. Limitarea gamei de control de unghiul de lucru poate fi realizat în mai multe moduri, pe care le vom arata ca cele aplicate unui sistem de control de tip vertical.
1. Limitarea tensiunii U în intervalul de variație. Cu toate acestea, această metodă nu este întotdeauna eficientă, deoarece amplitudinea tensiunii de referință Um poate fi instabil, mai ales atunci când o formă de tensiune cosinus.
2. Selectarea unei forme corespunzătoare a tensiunii de referință, a cărui crește brusc lângă începutul și sfârșitul scanării, care împiedică formarea unghiurilor de control lângă α = 0 și α = π magnitudine. Forma caracteristică a tensiunii de referință prezentată în ri-
Ris.17.10 tensiune de referință Forma tip vertical FSO.
17.3 inductie Sistem de schimbare a fazei.
La implementarea principiului asincronă de informații de control cu privire la faza de alimentare nu alimentează FSO, dar, deoarece unghiul de comandă a convertizorului este măsurat în raport cu punctele de comutare naturale, este necesar să se introducă o buclă de control închis. Atunci când acest lucru se aplică la semnalul FSO proporțional cu tensiunea de ieșire sau de curent. Asincronă sistem defect de control convertor dependent de inoperabil.
Cele mai utilizate pe scară largă în rândul FUS asincron închis scheme recuperează bazat pe principiul integrat de urmărire. În astfel de sisteme, un impuls de comandă este produs în momentele în care valoarea medie este egală cu tensiunea semnalului de ieșire de control sau valoarea medie a curentului la mezhkommutatsionnom interval la același interval, adică .: