CC BY
29
жения сети, если конденсатор был заряжен при пониженном значении этого напряжения, и резисторы уже зашунтированы. Такая ситуация вполне возможна на судах, где допускается кратковременное снижение напряжения на шинах электростанции на 15%, а кратковременное повышение - на 20%.
Для избавления от этого недостатка предлагается заряжать выходной конденсатор с помощью индуктивно-ёмкостного фильтра, содержащего реакторы и конденсаторы, по одному на каждую фазу. Реакторы включаются между зажимами источника и входными зажимами выпрямителя, а конденсаторы — между входными зажимами выпрямителя. После окончания процесса заряда выходного конденсатора включается основная входная цепь выпрямителя, содержащая источник ЭДС и упомянутый выше индуктивный элемент. Возможен ряд конструктивных вариантов исполнения предлагаемого устройства: с использованием диодов выпрямителя напряжения или отдельного выпрямителя тока; с отключением фильтра от источника после завершения процесса заряда или без отключения. Каждый вариант имеет свои преимущества и недостатки, которые здесь не рассматриваются.
Индуктивность реактора фильтра Ь выбирается по желаемому значению максимального зарядного тока I. Для однофазного мостового управляемого выпрямителя используется выражение:
и
ь =------, где II - напряжение источника, со - его угловая частота. Емкость конденсатора находит-
ся по желаемому значения напряжения выходного конденсатора после окончания его заряда 170 : к 1 С/
С =----х—, где к = 0 . Коэффициент к показывает, во сколько раз напряжение полностью за-
кй) Ь ^12II
ряженного выпрямителя больше амплитудного значения напряжения источника. Значение этого коэффициента рекомендуется выбирать в пределах от 1,1 до 1,2. На основании этих формул легко находятся выражение и для зарядного фильтра трёхфазного выпрямителя.
ЛИТЕРАТУРА
1. Mohan N., Undeland Т.М., Robbins W.P. Power electronics. Converters, Applications, and Design. USA, Hoboken: John Willey &Sons Ltd, 2003. -802 p.
2. Auxiliary Converter for Electric Locomotives, www.siemens.com/transportation
Усольцев В.К.
ИДЕНТИФИКАЦИЯ ПАРАМЕТРОВ НЕЛИНЕЙНОГО ОБЪЕКТА ПУТЕМ АНАЛИЗА
ПЕРЕХОДНЫХ ПРОЦЕССОВ
Идентификация параметров нелинейного объекта в процессе эксплуатации является достаточно сложной и актуальной задачей. Одним из методов идентификации является подбор параметров нелинейной модели объекта, обеспечивающий идентичность переходных процессов модели и объекта. Метод позволяет достаточно точно определить параметры нелинейной модели, если в процессе эксплуатации координаты объекта изменяются в широком диапазоне.
Если в процессе эксплуатации при известном изменении во времени вектора управления U(t) известно изменение во времени вектора координат объекта Yo(t), то при известной структуре модели требуется подобрать ее параметры так, чтобы минимизировать отклонение координат модели YM(t) от координат объекта Y0(t). В таком виде задача сводится к параметрической оптимизации параметров модели на некотором временном интервале.
Критерием адекватности модели исследуемому объекту может служить взвешенное среднеквадратическое отклонение (СКО), которое, при измерении координат объекта в N равноотстоящих
уравнением
моментах
времени,
определяется
\ { \
~ -¥м]>) ’ где ^ ~ число временных эксперимен-
V м /=1
тальных точек, т - число сравниваемых координат объекта и модели, к] - весовой коэффициент ;-й координаты.
Основную сложность представляет создание математической нелинейной модели объекта. Большинство моделирующих программ
не позволяют задать произвольный управляющий сигнал и провести параметрическую оптимизацию параметров модели. Для решения задачи идентификации автором использовалась широко распространенная программа МайСАД которая позволяет читать файлы экспериментальных данных практически любого формата, имеет встроенную функцию поиска экстремума и позволяет создавать подпрограммы пользователя. Нелинейная модель объекта задавалась в виде подпрограммы, в которой координаты модели определялись численным интегрированием нелинейных дифференциальных уравнений. Ма1ЬСАО позволяет легко визуализировать результаты идентификации.
Рассмотренная методика идентификации параметров нелинейного объекта была применена автором для определения параметров обрабатываемой детали при нанесении на нее покрытия методом микродугового оксидирования. Обрабатываемая деталь являлась одним из электродов гальванической ванны. Измерялись ток электродов и напряжение между электродами. Модель межэлектрод-ного промежутка соответствовала рис.1., где диод У01 моделировал режим пробоя газовой пленки на поверхности обрабатываемой детали, что делаем модель нелинейной.
Рис.1. Модель объекта
Входной координатой (управлением) выбран межэлектрод-ный ток г* выходной координатой межэлектродное напряжение щ.
Результаты идентификации иллюстрирует рис.2, где показаны временные диаграммы изменения общего для объекта и модели межэлектродного тока ¡¡¡, межэлектродное напряжение модели им и объекта и,1. СКО составило 3,9 В, что составляет 4,2% от среднего значения напряжения.
Практическое использование предложенной методики показало ее полную работоспособность при идентификации параметров нелинейного объекта.
-”0 0.001 0.002 I
Рис.2. Временные диаграммы объекта и его модели
Кувшинов Г.Е., Морозов Б.А., Яблокова B.C.
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ АППАРАТОВ ТОКОВОЙ ЗАЩИТЫ
На кафедре электрооборудования и автоматики транспорта были разработаны две разновидности устройств для испытания аппаратов токовой защиты с испытательным током до 20 кА [1, 2]. Оба устройства превосходили известные аналоги благодаря следующим особенностям:
наличие системы автоматического регулирования испытательного тока, которая обеспечивает большую точность в установившихся режимах и устраняет влияние изменения напряжения сети и нагрева соединительных проводов и обмотки испытываемого аппарата;
малое время переходного процесса и практическое отсутствие перерегулирования испытательного тока, что обеспечивается применением тиристорных регуляторов переменного напряжения и использованием регуляторов тока с переключаемой структурой.
Первое из этих устройств выдавало испытательный ток, форма которого практически не отличалась от синусоидальной. Это свойство достигнуто благодаря применению в силовой части устройства индуктивно-ёмкостного преобразователя и фильтра третьей гармоники. Наличие этих элементов привело к заметному (на 50%) увеличению массы устройства. Ещё один недостаток — наличие дополнительного органа управления для коррекции параметров регулятора при изменении сопротивления цепи испытательного тока.
Эти недостатки были устранены во втором устройстве, но его испытательный ток при малых значениях напряжения испытательной цепи заметно отличался от синусоидального.
Обоим устройствам присущ ещё один недостаток: устройство создаёт однофазную нагрузку на сеть, от которой оно питается. Максимальный ток, потребляемый устройством, достигает 300 А,
