CC BY
33
симметричную матрицу О, обладающую свойством
(11)
Отметим, что при осуществлении аппроксимаций полинома по МНК остается заранее не выясненной степень аппроксимирующего полинома. Кроме того, минимизированные невязки в заданных точках не гарантируют минимальные погрешности в промежутках I Е Ц,в 1]+11.
Для построения аппроксимирующих полиномов можно воспользоваться также разложением решения уравнений состояния по системе ортогональных функций. Это позволяет избегать трудностей, возникающих при применении метода наименьших квадратов, причем в качестве аппроксимирующих полиномов рассматриваемого класса особенно ценными свойствами обладают полиномы Чебышева, характеризующиеся наилучшей сходимостью.
(Окончание в № 3)
ЦИФРОВАЯ СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕМ ДЛЯ ВОЗБУЖДЕНИЯ БЕСКОНТАКТНОГО АСИНХРОНИЗИРОВАННОГО
ВЕНТИЛЬНОГО ДВИГАТЕЛЯ
» »
и. в. ю. п.
В. Ф.
\ .
ГУЛЯЕВ, кандидат технических наук, СОНИН, доктор технических наук, БАЙНЕВ, аспирант
Бесконтактный асинхронизирован-ный вентильный двигатель (БАВД), выполненный на базе бесконтактной машины двойного питания [I ], позволяет получить улучшенные пусковые, энергетические и регулировочные характеристики электроприводов. Наряду с инверторным звеном преобразователя частоты якоря БАВД для обеспечения его работы большое значение имеет наличие симметричной трехфазной системы напряжения возбуждения. Так, в момент пуска при неподвижном роторе формируется сигнал управления по фазе напряжения за счет ЭДС, наводимой в обмотке якоря низкочастотным полем обмотки возбуждения. Для обеспечения расчетных характеристик диапазон изменения выходной частоты в обмотке должен находиться в пределах 3 — 10 Гц и обеспечивать синуг соидальное напряжение. Это существенно усложняет задачу создания системы управления преобразователем частоты в цепи возбуждения БАВД.
Известны преобразователи частоты, содержащие блоки управления и блоки силовых ключей, позволяющие формировать к в а з иси н усоидальное
напряжение. [31- Недостатками этих устройств являются невозможность регулирования частоты выходного напряжения в широком диапазоне без нарушения симметрии фаз выходного напряжения, сложность обеспечения синусоидальности выходного напряжения для создания равномерно вращающегося магнитного поля возбуждения БАВД, сложность системы управления преобразователем, низкая точность управления, обусловленная использованием аналоговых блоков.
м-
Для упрощения системы управления и повышения ее точности за счет использования цифровых элементов целесообразно использовать в цепи возбуждения трехфазный преобразователь напряжения с широтно-ймпульс-ной модуляцией [1]. Это позволяет значительно улучшить гармонический состав кривой выходного напряжения и тока преобразователя частоты возбуждения при одновременном снижении массогабаритных показателей выходного фильтра с простой мостовой схемой автономного инвертора напряжения.
Структурная схема системы управления трехфазного преобразователя напряжения с широтно-импульсной модуляцией (ряс.) содержит инвертор напряжения с управляемыми ключевыми элементами и блок системы управления. При подаче налряж:енйя питания на инвертор напряжения и все блоки системы управления на выходе регулируемого задающего генератора формируется сигнал в виде меандра заданной частоты fn поступающий на вход первого счетчика-делителя частоты, на информационном выходе которого формируется сигнал в двоичном коде от 0 до К^ где К1 — коэффициент деления данного счетчика. Последовательно соединенный второй счетчик-делитель частоты на своем информационном выходе также формируе1г сигнал в двоичном коде от 0 до К2, где К2 — коэффициент деления второго счетчика.
Выходная частота преобразователя напряжения определяется коэффициентом деления первого и второго счет-чиков-делителей:
г.
Параллельно к информационным выходам счетчиков-делителей частоть поразрядно подключены три блока управления фазами А, В, С, формирую-щие сигнал управления фазами пс принципу широтно-импульсной модуляции ШИМ-4.
Сигналы в виде двоичных кодов с информационных выходов счетчиков-де-лителей 5 и 6 поступают соответственно на первый и второй информационные входы блока сравнения, причем на второй вход сигнал поступает через постоянно-программируемое запоминающее устройство (ППЗУ), роль которого заключается в модуляции данного сигнала по заданному закону. Вариант расчета программирования ПГ13У по син>сои-дальному закону для фазы А можно реализовать по формуле
К
п
1
2
[1 + ып (а)],
где п — модуляционное число.
При расчете приняты следующие значения коэффициентов деления счетчиков: К1 — 256, К2 — 30.
вых
к, к
г
\
Р и с. Структурная схема цифровой СУ преобразователем: 1 — БАВД; 2 — инвертор напояжени* возбуждения; 3 - блок системы управления; 4 — регулируемый задающий генератор; 5 — первый
СжЧСГ4И£~Д^ИТел£ частоты; 6 - вто рой с четч и к -дели те ль частоты; 7, 8, 9 - блоки управления фазами
А, 8, С; 10 - блок сравнения; И - ППЗУ; 12 - триггерный элемент; 13,14 - линии задержки- 15 16 — выходные каскады СУ 1 ■
Таким образом, коэффициент деления К) определяет дискретность модуляции между тактовыми импульсами, а коэффициент К2 — количество тактовых импульсовчза период выходного напряжения.
ППЗУ фаз В и С должны иметь аналогичные законы модуляции» но учитывать временной сдвиг на 120 и 240° соответственно.
Тактовые импульсы, поступающие на вход Б тригтерного элемента, переводят его в единичное состояние. Сигнал с выхода блока сравнения в момент
V
равенства двоичных кодов на его входе сбрасывает тригтерный элемент в нулевое состояние, тем самым формируя сигналы управления ключевыми элементами инвертора. Сигналы управления с тригтерного элемента проходят
через линии задержки и окончательно формируются в выходных каскадах. Линии задержки позволяют избавиться от сквозных токов в инверторе напряжения из-за наличия конечного времени включения ключевых элементов. В качестве последних могут использоваться силовые транзисторы или полностью управляемые вентили.
Применение данного устройства позволяет обеспечить регулирование частоты выходного напряжения при возбуждении БАВД низкой частотой, что обеспечивает его наибольшую перегрузочную способность. Причем регулирование частоты в широком диапазоне происходит без нарушения симметрии фаз по заданному (синусоидальному) закону, что создает равномерно вращающееся магнитное поле.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. А.с 1403216 СССР, МКИ Н 02 М 7/48 Устройство для управления трехфазным преобразователем напряжения / И. В. Гуляев Ю. П. Сонин, Ю. И. Прусаков (СССР). Опубл. 15.06.8«. Бюл. N 22. 4с.
2. Ю. П. Сонин, С. А. Юшков, Ю. И. Прусаков» Бесконтактный асинхронизированный
вентильный двигатель // Электричество.. 1989. № 11. С- 41 — 45.
3. Тиристорные преобразователи частоты в электроприводе / А. Я. Бернштейн и др.; Под ред. Р- С Сарбатова. М.: Энергия, 1980.
328 с.
ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ СПЕКТРАЛЬНОЙ СТРАТЕГИИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ СИСТЕМ ОБЕСПЕЧЕНИЯ ЭМС
В. Ф. БЕДОВ, доктор технических наук
Проблема электромагнитной совместимости (ЭМС) взаимодействующих устройств электротехники решается как на этапе технического проектирования электроэнергетических систем, так и на этапе их отработки. В монографии [1) предложена и исследована спектральная стратегия проектирования ЭМС, охватывающая оба этих этапа и ориентированная на применение новых информационных технологий при разработке систем энергетической фильтрации. Эта стратегия является адаптивной и управляемой, а ее реализация возможна с минимальным набором проектных процедур, образую-
щих самый короткий маршрут в информационном графе процесса проектирования. К ним относятся процедуры математического моделирования электрических комплексов, анализа их частотных характеристик и параметрического синтеза фильтровых систем.
С помощью методов и алгоритмов! математического моделирования и анализа формируется матрица показателей качества электрической энергии (матрица ПКЭ), в которой столько строк, сколько ПКЭ принято для характеристики энергопроцесса, а количество столбцов равно числу узлов в , электросистеме. На пересечениях строк
