5. Информационный канал электропривода

1. Назначение, функции и основные элементы информационного канала электропривода

В соответствии со структурной схемой ЭП информационный канал включает в себя:

1. Собственно информационный канал, предназначенный для сбора и обработки информации о входных и выходных параметрах ЭП, состояния отдельных элементов и узлов, а также для расчета и измерения входных, выходных и промежуточных параметров ЭП.

2. Канал управления, предназначенный для управления отдельными элементами ЭП, оказывая при этом управляющее воздействие на сам двигатель, а также на основные элементы электрической и механической частей силового канала.

К элементам собственно информационного подканала относятся:

1. Датчики электрических, механических, а также технологических параметров;

2. Устройства обратной связи:

3. Измерительные преобразователи;

4. Вычислительные элементы.

В качестве датчиков в современных ЭП используют:

1. Технологические датчики давления (датчики уровня, датчики производительности, датчики напора и т. д.);

2. Механические датчики (датчики угловой и линейной скорости, датчики момента, датчики положения и т. д.);

3. Электрические датчики (индукционные датчики, емкостные датчики, датчики Холла и т. д.).

К вычислительным элементам можно отнести различные микроконтроллерные средства, а также устройства согласования (ЦАП, АЦП) и компьютерную технику.

Остановимся подробнее на подканале управления.

Этот канал зачастую называют системой управления. Он включает в себя блоки, управляющие отдельными элементами ЭП, например, блок управления выпрямителем БУВ, блок управления инвертором БУИ и т. д. Эти блоки, как правило, принципиально не отличаются друг от друга и при этом должны выполнять следующие функции:

Обеспечивать подачу управляющих сигналов, предназначенных для отпирания и запирания силовых ключей, входящих в состав различных преобразовательных устройств. Эти сигналы имеют форму импульсов, которые должны обладать следующими качествами:

• Необходимой начальной фазой. При этом обеспечивается заданная задержка или опережение отпирания (запирания) силовых ключей по отношению к моменту естественной коммутации¹.

• Управляющий импульс должен обладать необходимой формой, которая должна быть такой, чтобы обеспечивались чувствительность блока управления и точность. Чувствительность обеспечивается достаточной амплитудой управляющего импульса, а точность – достаточной крутизной переднего фронта управляющего импульса.

Исходя из перечисленных функций и свойств, основная часть блоков управления носит название система импульсно фазового управления (СИФУ).

2. Система импульсно фазового управления (сифу)

В общем случае структурная схема СИФУ представлена на рисунке 6.1.

Рисунок 6.1 – Структурная схема СИФУ

На схеме показано:

ФСУ – фазосдвигающее устройство;

УФИ – усилитель-формирователь импульса.

В качестве входного напряжения СИФУ используют постоянное идеально сглаженное напряжения. Выходное напряжение представляет собой последовательность импульсов определенной фазы, амплитуды и формы. В зависимости от элементной базы СИФУ различают: электромагнитные СИФУ и полупроводниковые СИФУ.