CC BY
35
рывной подстановки оптимальных значений угла, даже когда поисковый алгоритм отключен (резкопеременный характер нагрузки).
Список литературы
1. Браславский И.Я. Энергосберегающий асинхронный электропривод: Учеб. пособие для студ. высш. учеб. заведений / И.Я. Браславский, З.Ш. Ишматов, В.Н. Поляков - М.: Издательский центр «Академия», 2004. - 256с.
2. Соколовский Г.Г. Электроприводы переменного тока с частотным регулированием: Учеб.пособие для студ. высш. учеб. заведений / Г.Г. Соколовский - М.: Издательский центр «Академия», 2006. - 272с.
3. Мещеряков В.Н. Оптимизация взаимного положения векторов тока статора и магнитного потока асинхронного двигателя при векторном управлении / В.Н. Мещеряков, П.Н Левин. // Москва. Известия вузов. Электромеханика. -2006. -№1. С.25-27.
4. Шваяков A.B. Нечеткий регулятор тока в асинхронном электроприводе с параметрическим управлением / A.B. Шваяков, A.C. Коваль - Электронный научно-технический журнал. Октябрь 2005. http://www.bru.mogilev.by
5. Пегат А. Нечеткое моделирование и управление/ А. Пегат; пер. с англ. // М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2012. - 798с.
6. Штовба С.Д. Проектирование нечетких систем средствами MATLAB/ С.Д. Штовба // М.: Горячая линия - Телеком, 2007. - 288с.
УДК 62-573.1
СИСТЕМА «ТПН-АД» С РЕГУЛЯТОРОМ ОСТАТОЧНОГО НАПРЯЖЕНИЯ НА ШИНАХ СЕТИ
A.M. Зюзее, A.B. Костылее, Д.П. Степанюк, В.П. Метельное
Уральский федеральный университет, Россия, г. Екатеринбург a.m. zyuzev@ustu. ru
Введение
Как известно, прямой пуск асинхронного двигателя (АД), мощность которого сопоставима с мощностью сети, представляет определенную проблему, так как при этом из сети потребляется 5... 7 - кратный ток по отношению к номинальному току двигателя. Этот ток
-
жения, что в свою очередь может неблагоприятно сказываться на ра-
боте других потребителей, питающихся от этой сети. Поэтому пуск мощного асинхронного двигателя требует принятия специальных мер. Одним из вариантов снижения неблагоприятного воздействия АД в пусковых режимах на сеть является применение устройства плавного пуска (УПП) на основе тиристорного преобразователя напряжения (ТПН). Этот вариант выбирают, когда в процессе работы не требуется
.
Объект исследования. Постановка задачи
Расчетная схема силовых цепей системы ТПН-АД показана на рис. 1. Питающая сеть моделируется индуктивным Хс и активным Рс
При пуске АД представляет интерес исследование действующего значения первой гармоники напряжения сети 11с в точке А, которая является точкой подключения других потребителей, питающихся от этой же линии. Для этого напряжения будет использоваться термин
.
Задача управления ставится следующим образом - обеспечить пуск АД с помощью ТПН таким образом, чтобы остаточное напряжение не опустилось ниже
некоторой допустимой величины, при ко-
бота другого оборудования, питающегося от этой же сети. Исследование пусковых режимов выполнялось экспериментально на следующем оборудовании: двигатель - МТК 11-6, Р^=1,4 кВт, /,=5.2. (/у=380. «дг=875 об/мин. Сеть имитировалась реактором и активным сопротивлением со следующими параметрами соответственно: Ьс=2,6 мГн, Лс=3,2 Ом.
-
мумом тока двигателя, то сложившееся в практике электропривода типовое решение - пуск с отсечкой по току [1], которое и возьмем за ос.
Пуск в системе ТПН-АД с отсечкой по току
При этом способе выходной ток преобразователя устанавливается на уровне токоограничения (/ус| ) и далее удерживается на этом уровне системой регулирования. Изменяя значение /уст можно влиять на вели.
.
~ЕС
]Яо
+ и с
ТПН
%
О АД
Рис. 1. Функциональная схема силовых цепей
На рис. 2 приведен для сравнения прямой пуск, а на рис. 3 пуск двигателя «под отсечку» с /уст= 1.44/, . Все переменные, кроме времени, отложены в относительных единицах, за базисные приняты номинальные величины двигателя.
0,6,
0,5
1,5
Ьс
Рис. 2. Прямой пуск АД
Рис. 3. Пуск АД с отсечкой по току при 1уст=1,441м
Из рисунков видно, что просадка напряжения действительно ограничивается, но данный способ имеет ряд недостатков. При пуске с отсечкой по току для получения допустимой просадки напряжения, например в 10%, это значение при известных параметрах сети необходимо пересчитать на допустимый уровень тока. При этом важно отметить, что задавая ток /усх, фактически осуществляется контроль паде-
.
Учитывая векторный характер величин это не эквивалентно контролю остаточного напряжения на шинах сети, что необходимо по технологическим требованиям. Из рис. 3 видно, что по мере разгона двигателя даже при поддержании системой заданного значения тока остаточное напряжение в процессе пуска имеет тенденцию к уменьшению. Объясняется это тем, что меняются углы между векторами ЭДС сети, напряжения сети, тока и падения напряжения, соответственно меняется и модуль напряжения сети, несмотря на фиксированное значение моду.
Кроме того, питающая сеть может быть по-разному нагружена другими потребителями, на питающей подстанции может измениться схема и число включенных трансформаторов, что требует пересчета /уСТ. Учитывая вышесказанное, можно сделать вывод, что схема с отсечкой по току не в полной мере соответствует поставленной технологической задаче, которая состоит в поддержании определенной вели.
Пуск с контролем остаточного напряжения Учитывая недостатки указанного выше способа пуска, предложен пуск с контролем остаточного напряжения. Данный способ может быть реализован устройством [2], структурная схема, которого показана на рис. 4.
Рис. 4. Устройство плавного пуска с контролем остаточного
Устройство плавного пуска содержит блок тиристорных коммутаторов фазных напряжений 2, включенный между асинхронным двигателем 1 и питающей сетью 4 через контактор 3. Выход блока команд 9
-
ления 5, синхронизированной по напряжению сети и регулятора остаточного напряжения 6. Один вход регулятора остаточного напряжения 6 соединен с выходом блока задания остаточного напряжения 7, второй - с выходом измерителя действующего значения остаточного напряжения на шинах сети 8, а выход подключен к управляющему входу системы импульсно-фазового управления. Измеритель действующего значения остаточного напряжения на шинах сети выполнен на основе блока вычисления действующего значения напряжения 8-4 и подключенных к нему датчиков линейного напряжения сети 8-1, 8-2, 8-3.
Устройство работает следующим образом. В исходном состоянии
при подключении устройства к питающей сети 4 контактором 3
-
ных напряжений 2. С помощью датчиков 8-1, 8-2, 8-3 измеряются мгновенные линейные напряжения, на основе которых блоком 8-4 выполняется вычисление действующего значения остаточного напряжения на шинах сети и осуществляется синхронизация системы импуль-сно-фазового управления 5 (СИФУ). На вход регулятора остаточного напряжения 6 от блока задания 7 подается заданное значение остаточного напряжения и*ст.
При поступлении от блока команд 9 сигнала «Пуск» на осуществление запуска асинхронного двигателя разрешается работа СИФУ, а
-
жение и вычисленного с помощью блока 8-4 действующего значения этого напряжения. На основе полученной разности регулятор формирует сигнал управления, поддерживающий постоянным напряжение на шинах сети во время пуска, который передается на СИФУ. СИФУ в
соответствии с известным алгоритмом фазового управления с синхро-
-
сторами блока тиристорных коммутаторов. В результате происходит запуск двигателя, в процессе которого контролируется и ограничива-
.
При реализации структуры на рис. 4 возникает необходимость настройки регулятора остаточного напряжения, это задача сопоставимая с задачей настройки регулятора тока при пуске по предыдущему способу с отсечкой по току. Выполнить это можно, например, используя классические методы, основанные на анализе ЛАЧХ объекта. В
-
тально.
-
жения при величине задания £/*ост=0,9 показаны на рис. 5.
Метод лишен указанных выше недостатков. Из рис. 5 видно, что обеспечивается хорошее качество переходных
-
ного напряжения. При изменении параметров сети система
все равно будет стремиться
-
ное напряжения, вопрос будет
только в чувствительности к
-
стве переходных процессов, что
Рис. 5. Пуск АД с контролем, остаточного напряжения II* =0 9
^ ост ?
требует дополнительного исследования. Выводы
1. В случае слабой питающей сети пуск мощного асинхронного
.
2. Пуск с отсечкой по току не полностью отвечает основной технологической задаче - поддержание такой минимально возможной величины остаточного напряжения на шинах сети в процессе запуска АД, при которой обеспечивается бесперебойная работа другого оборудования, подключенного к этой сети.
3. Пуск в системе ТПН-АД с контролем остаточного напряжения обеспечивает большее удобство настройки системы, поскольку задается величина остаточного напряжения и гарантируется её поддержание при любой загрузке сети, структурных и параметрических изменениях
.
Список литературы
1. Петров J1.П., Ладензон В.А., ОбуховскийМ.П., Подзолов Р.Г. Асинхронный электропривод с тиристорными коммутаторами. М.: Энергия, 1970.
2. Зюзев А.М., Костылев A.B., Степанюк Д.П., Нестеров К.Е. Устройство плавного пуска асинхронного двигателя с короткозамкну-тым ротором. Решение о выдачи патента на полезную модель, заявка №2012128145/07/(043926) от 03.07.2012
УДК 62-83
К ВОПРОСУ О ПРАКТИЧЕСКОМ ПРИМЕНЕНИИ МАТЕМАТИЧЕСКОГО ОПИСАНИЯ ЭЛЕМЕНТОВ С РАСПРЕДЕЛЕННЫМИ ПАРАМЕТРАМИ
В. Т. Вишнеревский, Г. С. Леневский
Белорусско-Российский университет, Беларусь, г. Могшее, Vishnerevski@gmail. com
-
мышленных установок, в механической части которых содержатся упругие связи. В данной статье рассматриваются электроприводы
.
