CC BY
56
1
w ( p ) __
(Р ) Жо-
1
т5 р5+4 тm Р4+8тт p +
+ 8 Tm2 Р2 + 4 Т р + 1
ю( Р) =_2Т
1 'Г1 4 4 . --ч /т^З 3 .
-Tm Р + 2 T Р +
+
і с с т2
- 1 ем m
1-----
8 АпJ
4TmР2 + 4T Р
М _(Р)
J
Т.5 Р5 + 4T4 Р4 + 8T3 Р3 + + 8т2рр + 4 Т Р+ 1
Передаточная функция по каналу управления «задающее напряжение контура скорости-угловая скорость электропривода» соответствует эталонной передаточной функции 5-го порядка с постоянной времени Т2 = 4ТЦ.
При
Жо.
СС р.
8жо. Т
передаточные функции контура положения по каналам «задающее напряжение контура положения-угол поворота электропривода» и «момент сопротивления электропривода-угол поворота электропривода» имеют вид
1
ф( р ) _____________
и,.( р ) Жо.
1
8Т6 Р + 32Тт5 р5 + 64 Тт4 рА +
+ 64 Т3рр + 32Т2р2 + 8Т р+ 1
ф( Р)
М _(Р)
_8
Ln J
8Тт2Р2 + 8Т Р
J
8Т6 р6 + 32Т5 р5 + 64 Т4 р4 +
+ 64 Т3 р3 + 32Тт2 р2 + 8 Т^р + 1
Передаточная функция по каналу управления «задающее напряжение контура положения-угол поворо-
та электропривода» соответствует эталонной передаточной функции 6-го порядка с постоянной времени Т3 = 8ТЦ.
В предлагаемой САР положения электропривода по сравнению с серийно выпускаемой отсутствуют статические ошибки контура скорости и контура положения, что является ее бесспорным преимуществом.
Внедрение разработанной САР положения электропривода позволит повысить точность перемещения электроприводов установок пищевой промышленности.
ЛИТЕРАТУРА
1. Добробаба Ю.П., Литаш Б.С. Разработка квазиопти-мальной по быстродействию диаграммы перемещения электропри -вода с идеальным валопроводом // Электроэнергетич. комплексы и системы: Материалы Междунар. науч.-практ. конф. / Кубан. гос. тех-нол. ун-т. - Краснодар, 2007. - С. 41-45.
2. Добробаба Ю.П., Литаш Б.С. Разработка квазиопти-мальной по быстродействию диаграммы перемещения электропри -вода с идеальным валопроводом при ограничении по максимально -му значению тока // Там же. - С. 46-50.
3. Добробаба Ю.П., Литаш Б.С. Разработка квазиопти-мальной по быстродействию диаграммы перемещения электропри -вода с идеальным валопроводом при ограничениях по максимально -му и минимальному значениям тока // Там же. - С. 51-56.
4. Добробаба Ю.П., Литаш Б.С. Разработка квазиопти-мальной по быстродействию диаграммы перемещения электропри -вода с идеальным валопроводом при ограничениях по максимально -му и минимальному значениям тока и при ограничении по скорости // Там же. - С. 57-61.
5. Добробаба Ю.П., Олейников А.А. Разработка опти-
мальной по минимуму потерь электроэнергии диаграммы переме -щения электропривода с идеальным валопроводом без ограничения скорости и учетом влияния индуктивности якорной цепи электро -двигателя // Там же. - С. 77-81.
6. Добробаба Ю.П., Олейников А.А. Разработка опти-
мальной по минимуму потерь электроэнергии диаграммы переме -щения электропривода с идеальным валопроводом при ограничении скорости и учетом влияния индуктивности якорной цепи электро -двигателя // Там же. - С. 82-85.
7. Справочник по проектированию автоматизированного электропривода и систем управления технологическими процессами / Под ред. В.И. Круповича, Ю.Г. Барыбина, М.Л. Самовера. - 3-е изд., перераб. и доп. - М.: Энергоиздат, 1982. - 416 с.
Кафедра электроснабжения промышленных предприятий
Поступила 14.11.07 г.
621.316.5
БЫСТРОДЕЙСТВУЮЩИЙ АВТОМАТИЧЕСКИЙ ВВОД РЕЗЕРВА В СИСТЕМАХ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ САХАРНЫХ ЗАВОДОВ
Б.А. КОРОБЕИНИКОВ, А.И. ИЩЕНКО
Кубанский государственный технологический университет
Сахарные заводы являются крупными потребителями электрической энергии и как правило содержат высоковольтные асинхронные и синхронные электро-
двигатели, которые участвуют в непрерывном технологическом процессе производства сахара. Так, Тима-шевский сахарный завод содержит свыше 10 асинхронных двигателей мощностью от 380 до 450 кВт, имеет собственную ТЭЦ. Перерыв в электроснабжении на сахарных заводах недопустим, так как это мо-
Рис. 1
жет вызвать порчу технологического оборудования, массовый брак продукции и повлечь за собой травмы среди персонала.
Надежность электроснабжения потребителей электроэнергии, обеспечивающих непрерывный технологический процесс, должна соответствовать 1-й категории при питании от собственной ТЭЦ и 2-й категории в период ремонта при питании от энергосистемы. При потере питания надежное электроснабжение должно обеспечиваться с помощью автоматического ввода резерва. Чем меньше время перерыва электроснабжения, тем более высока степень надежности сохранения технологического процесса.
Наиболее перспективным для обеспечения надежного электроснабжения потребителей электроэнергии сахарных заводов является применение быстродействующего автоматического ввода резерва (БАВР), основанного на использовании шунтирования секционного выключателя тиристорным коммутатором [1, 2].
Общая схема БАВР (рис. 1) включает секционный выключатель ВК, тиристорный коммутатор ТК, систему автоматического управления САУ. Система автоматического управления содержит следующие основные блоки: орган контроля напряжения, орган контроля снижения тока, органы выдержки времени, логические элементы, компараторы, элементы разности напряжения, элементы памяти, одновибраторы.
Тиристорный коммутатор состоит из трехфазных тиристорных ключей, которые дают возможность быстрого переключения питания от одного источника к другому. В нормальном режиме работы секционный выключатель находится в разомкнутом состоянии и тиристоры закрыты. При обнаружении снижения напряжения на одной из секций шин система управления выдает сигнал на отключение линейного выключателя. При его отключении активизируется тиристорный коммутатор, который в первый момент переключения шунтирует секционный выключатель. Затем, через время, определяемое его конструктивными особенностями, включается в работу секционный выключатель. Особенностью предлагаемой схемы является предварительное отключение одного из независимых источников с последующим включением резервного источника. Таким образом, выполняется требование энергосистемы о недопустимости включения альтернативного источника в параллель с основным при повреждении последнего.
Одним из важнейших блоков БАВР является орган контроля снижения напряжения, который может быть выполнен с помощью микропроцессорной техники. Алгоритм работы указанного органа основывается на следующих выражениях.
В нормальном режиме напряжение изменяется по синусоидальному закону
U1 (t) = Um sin wt.
После дифференцирования сигнал изменяется в К раз и равен
U2 (t) = Um cos wt
при условии Кю = 1.
Тогда при возведении сигналов U1(t) и U2(t) в квадрат, их суммировании и извлечении квадратного корня можно получить амплитуду напряжения
V = V Um cos2 wt! U2msin2 wt =Um.
В аварийном режиме амплитуда напряжения изме -няется по экспоненциальному закону
t
U1 (t) = e TUm sin wt,
где Т - постоянная времени затухания сигнала по амплитуде.
После дифференцирования сигнал равен
t
0,0 0,1 0,2 0,3 с 0,4
t --------------
Рис. 2
1
t t Т сіп ГЛ+J—TT /=» T
U2(t) =-Ume T sin wt + Ume T cos wt.
wT
Значение постоянной времени определяется из выражения
Т =
X
wR
где Хи R - реактивное и активное сопротивления цепи.
Так как в системах электроснабжения R << X, то
t
U2(t) / Ume T cos wt.
Производя аналогичные операции с сигналами, как и для нормального режима, можно получить, что
(t
V =Umt¥ .
Таким образом, сигнал V характеризует изменение во времени огибающей амплитуды сигнала U (t).
Для оценки работоспособности предлагаемого БАВР для схемы электроснабжения сахарного завода, содержащего высоковольтные асинхронные двигатели, было проведено математическое моделирование работы данного устройства в различных режимах [3, 4].
На рис. 2 приведены временные диаграммы работы БАВР при перерыве питания в течение 0,125 с. Цифра-
ми обозначены: 1 - сигнал на отключение линейного выключателя и срабатывание тиристорного коммутатора, 2 - сигнал от блок-контактов линейного выключателя, 3 - сигнал на открытие тиристоров.
Изменение напряжения на секции шин, питающей высоковольтные асинхронные двигатели, при работе БАВР показывает, что в течение указанного времени все двигатели восстанавливают свою работу без нарушения технологического процесса.
ЛИТЕРАТУРА
1. А.с. 1709462 СССР, МПК Н 02 I 9/06. Устройство быстродействующего автоматического включения резерва / Б.А. Коро -бейников, А.И. Ищенко, Е.А. Беседин; Краснодар. политехн. ин-т // БИ. - 1992. - № 4.
2. А.с. 1721708 СССР, МПК Н 02 I 9/06. Быстродействию -щее автоматическое включение резерва / Б.А. Коробейников, А.И. Ищенко, Е.А. Беседин; Краснодар. политехн. ин-т // БИ. - 1992. -№ 11.
3. Коробейников Б.А., Ищенко Д.А., Ищенко А.А. Формирование уравнений состояния для системы промышленного электроснабжения , содержащей асинхронные двигатели. - Краснодар, 1997. - 6 с. - Деп. в ВИНИТИ 16.09.97., № 2849- В 97.
4. Коробейников Б.А., Ищенко Д.А., Ищенко А.А. Формирование и решение уравнений состояния для системы промыш -ленного электроснабжения, содержащей асинхронные двигатели для установившегося режима. - Краснодар, 1997. - 5 с. - Деп. в ВИНИТИ 16.09.97., № 2851-В97.
Кафедра электроснабжения промышленных предприятий
Поступила 26.12.07 г.
62-501.12
ОПТИМИЗАЦИЯ ПАРАМЕТРОВ УПРАВЛЯЮЩЕГО УСТРОЙСТВА В АДАПТИВНОЙ СИСТЕМЕ УПРАВЛЕНИЯ С ЭТАЛОННОЙ МОДЕЛЬЮ
В.И. ПУГАЧЕВ
Кубанский государственный технологический университет
В адаптивных системах управления используют неизменяемые модели с заданными свойствами - эталонные. Желаемые свойства системы задаются моделью.
W ( ) W>( />)[!+ Woc (p) Wm (p)] (1)
i+w.(p)w.(p) . (1)
При большом коэффициенте усиления звена обратной связи
We( p)/ Wm ( p) (2)
Выберем в качестве модели апериодическое звено.
Km
Wm ( p ) =
Tmp + 1
(3)
Ранее установлено, что при Кос = 10 и Тос = 2,5 эквивалентная модель устойчива для реального объекта первого порядка с запаздыванием при изменении его
параметров в 2 раза [1]. Необходимо выбрать параметры управляющего устройства, чтобы вся система была устойчивой при изменении параметров реального объекта в заданных пределах.
Использовать эквивалентный объект для оптимизации параметров регулятора по расширенным частотным характеристикам нельзя, поскольку переходная функция эквивалентного объекта колебательная и невозможно получить линию требуемой относительной степени затухания с точкой правее ее максимума, обеспечивающей минимум интеграла от модуля ошибки управления по времени.
Мы предлагаем оптимизировать настройки управг-ляющего устройства по расширенным частотным характеристикам реального объекта с параметрами, которые наихудшим образом влияют на устойчивость всей системы. В лучших условиях система всегда сохранит устойчивость.
Используем ранее рассматриваемый объект, а в качестве средства расчета МаїЬ^ [2].
