28. Гибридные коммутационные аппараты постоянного тока. Назначение, классификация, способы построения.

Гибридные -Представляют собой комбинацию электромеханических и статических аппаратов.

Преимущества контактов:

1-Низкое сопротивление контактов и безграничное R в разомкнутом состоянии

2-Гальваническая развязка, Цепи силовые и цепи управления разеденены.

Недостатки:

-Низкая скорость работы

-Механический износ

-Электрическая дуга приводит к 1)нарушение механического контакта из за выноса частичек металла 2)очень высокая температура (1000С), плавится металл.

Гибридные коммутационные схемы представляют собой сочитание механических контактов и полупроводниковых приборов.

Цель: увеличить срок службы контактов и уменьшить потери электроэнергии в коммутационных элементах.

Преимущества электронных ключей:

1)Высокое быстродействие

2)Упрощенная конструкция самого коммутационного контакта

Недостатки:

-Наличие сопротивление в проводящем состоянии

-гальваническая связь между силовыми цепями и цепями управления

Гибридная схема

Гибридные или комбинированные силовые аппараты уп­равления включают обычные механические контакты и полу­проводниковые контакты на основе тиристоров. В этих ап­паратах ток во включенном состоянии проходит через обыч­ные силовые контакты, а в переходных режимах — через параллельно включенные полупроводниковые приборы — тиристоры. Это обеспечивает высокую скорость коммутации, высокую износоустойчивость, меньшие габариты, большие функциональные возможности. Управление 'тиристорами осу­ществляется системой управления, особенности которой оп­ределяются функциональными требованиями к контактору.

Способ параллельной защиты

1.Нет дуги

2.Сопротивление в рабочем состоянии малое

Способ последовательной защиты

Электронные ключи не подвержены дугообразованию

Последовательно параллельное включение

???

29. Принцип работы и временные диаграммы паралельных и последовательных гибридных коммутационных аппаратов постоянного тока.

Способ параллельной защиты

1.Нет дуги

2.Сопротивление в рабочем состоянии малое

Способ последовательной защиты

Электронные ключи не подвержены дугообразованию

???

30.Принципы построения систем управления эа на основе микропроцессоров. Основные элементы системы управления.

Микропроцессор- устройство для преобразования информации. Занимается преобразованием машинных слов

Процессор состоит из:

-ОЗУ(сохраняет данные) 256 кбайт

-каналы ввода( порт) –устройство для связи микропроцессора с внешними устройствами

-регистр устройство для хранения одного машинного слова

-устройство управления

Все функции устройства микропроцессора работают в строго синхронном режиме, с помощью импульсов управления которые формируются в управляющем устройстве в зависимости от типа выполняемлй команды.

-интерфейс это устройство с помощью которого микропроцессор связывается с электронными аппаратами ( вн. Устройствами)

Состоит из 2 частей:

-порт

-сам интерфейс ( для связи с конкретной частью внешнего устройства)

Микропроцессор (МП) — программно-управляемое ус­тройство, осуществляющее процесс обработки цифровой инфор­мации и управления им. Основными обязательными функциональ­ными узлами МП являются арифметически-логическое устрой­ство (АЛУ) и устройство управления (УУ). Однако для взаимо­действия МП с внешним миром необходимы запоминающие уст­ройства для хранения программ и результатов промежуточных вы­числений, устройства ввода—вывода (УВВ) информации и др. Со­вокупность перечисленных устройств называется микропроцессор­ным устройством (МПУ), упрощенная структурная схема которо­го приведена на рис. 1.32.

Устройство ввода—вывода обычно разделяют на две части: ин­терфейс {англ. interface — устройство отображения) и внешнее или периферийное устройство. Интерфейс преобразует сигналы от МП в сигналы, воспринимаемые внешним устройством, и на­оборот. Периферийные устройства, связанные с объектом управ-

лсния, называются также уст­ройствами сопряжения (УСО). Обычно они согласовывают сиг­налы, поступающие сдатчиков, контролирующих параметры объекта с интерфейсом МПУ. Устройства сопряжения обычно включают в себя преобразовате­ли аналоговых сигналов в циф­ровые (ЛЦП) и наоборот — цифровые в аналоговые (ЦАП), а также усилители сигналов.

На основе МПУ создаются различные вычислительные устройства, в частности, рассчитанные на взаимодействие с чело­веком и содержащие в качестве средств связи клавиатуру и дисп­лей. Если же МПУ используется для управления различными тех­ническими устройствами, объектами или техническими система­ми, то такие МПУ называются микропроцессорными контролле­рами или просто микроконтроллерами. В качестве примера исполь­зования микроконтроллера на рис. 1.33 приведена упрощенная схема плавного пуска двигателя. Пуск двигателя в этой схеме осу­ществляется от трехфазной сети через встреч но-включенные ти­ристоры VS в каждой фазе. Принцип плавного пуска реализуется за счет регулирования напряжения, подаваемого на обмотки дви­гателя, которое осуществляется изменением угла управления ти­ристорами VS по заданному закону.

Система обеспечивает управление тиристорами, формируя импульсы управления в заданные моменты времени, соответству­ющие углам управления а (рис. 1.34). Для этого в нее должны вхо­дить датчики нуля напряжения ДНН, фиксирующие моменты начала отсчета угла включения а и блока тиристоров (БТ). Сигна­лы с ДНН поступают на микропроцессорную систему и служат для запуска таймеров соответствующей фазы. Таймер представля­ет собой счетчик импульсов внутреннего генератора стабильной частоты. С приходом сигнала от ДНН этот счетчик начинает счи­тать. От обычного счетчика таймер отличается наличием предус-тавки, т.е. определенного числа, при достижении которого счет­чик таймера останавливается и выдает выходной сигнал. Этот сиг­нал подается на устройство управления тиристорами и служит для отпирания соответствующего тиристора. Счетчик таймера сбра­сывается на ноль и ждет появления следующего импульса от соот­ветствующей фазы ДНН.

Предуставка таймера может изменяться, вместе с этим будет меняться и угол включения а тиристора. Для этого каждый канал таймера подключается к микропроцессору через параллельный интерфейс вывода. На микропроцессор возлагается задача менять предуставки таймера в соответствии с выбранным законом изме­нения напряжения на двигателе АД. Этот закон может быть задан как некоторая функция u(t), где / — текущий момент времени пуска двигателя. В этом случае напряжение будет меняться по же­сткому закону u(t) вне зависимости от того, как будет происхо­дить реальное увеличение числа оборотов двигателя и(1). При воз­можных отклонениях в условиях пуска (пуск в холодную погоду, загустевание смазки в подшипниках и т.п.) такой жесткий закон может привести к появлению токовых перегрузок двигателя.

Более надежным способом пуска является использование функ­циональной связи между напряжением на двигателе U, током / через его обмотки и числом оборотов п: U=f(l, п). Подставив в эту формулу ограничение по току /= /_доп, получим закон изменения напряжения U(t)=f{I_доп,U(t)). Однако для реализации этого за­кона нужен датчик частоты вращения двигателя. Такой датчик тре­бует дополнительного канала таймера — канала записи момента — со счетчиком и генератором стабильной частоты.