1.7 Система импульсно-фазового управления тиристорного преобразователя

Система импульсно–фазового управления (СИФУ) обеспечивает формирование управляющих импульсов силовых тиристоров в определенные моменты времени и в соответствии с требуемым значением напряжения (тока) на нагрузке. Угол сдвига этих импульсов относительно точек естественной коммутации, равный углу регулирования , зависит от значения и знака входного сигнала U_У. Функционально СИФУ можно представить в виде пяти основных узлов рисунок 1.5.

Рисунок 1.5 – Функциональная схема СИФУ

На рисунке 1.5 приняты следующие обозначения: UGV — СИФУ; UV — входное устройство; UVF — фазосмещающее устройство (ФСУ); ES — узел синхронизации; UG — источник питания; UF — формирующее устройство.

Входное устройства UV осуществляет согласование входа СИФУ с выходом источника управляющего сигнала, обеспечивает заданный диапазон (ограничение) углов , а также задает некоторый угол U_У = 0. Сигнал с выхода UV поступает на ФСУ, в котором осуществляется формирование системы импульсов, имеющих сдвиг фаз относительно точек естественной коммутации вентилей, пропорциональный этому сигналу. Узел ФСУ строится по принципу «вертикального» управления, который заключается в сравнении двух напряжений: управляющего U_У и переменного опорного U_ОП. Импульс U_ИМП вырабатывается нуль - органом, на входе которого сравниваются U_ОП и U_У в момент равенства этих напряжений. Для трехфазной нулевой схемы, имеющей в одной вентильной группе 6 тиристоров, ФСУ имеет 6 каналов формирования U_ОП, причем эти напряжения имеют сдвиг фаз, равный интервалу работы силовых тиристоров. В каждом канале опорное напряжение формируется с частотой равной частоте напряжения сети, причем начало коммутации вентиля данного канала, то есть работа формирователя опорного напряжения синхронизирована с помощью узла ES, состоящего из синхронизирующего трехфазного трансформатора, подключаемого к сети, синхронизированной с силовой сетью и фильтра. В задачу фильтра входит устранение искажений формы синхронизирующего напряжения. Мощность импульсов, формирующихся в ФСУ, недостаточна для управления силовыми тиристорами. Управляющие импульсы необходимой мощности, заданных формы и длительности вырабатываются формирующим устройством UF, которое также обеспечивает потенциальное разделение силовой части и системы управления.

Для РТП используется два блока, рассмотренной СИФУ, причем напряжения UУ подаваемые на вход СИФУ различных вентильных групп имеет противоположную полярность.

2 Расчет параметров системы подчиненного

РЕГУЛИРОВНИЯ

2.1 Расчет регулятора тока

На рисунке 2.1 представлена структурная схема контура тока.

Рисунок 2.1 – Структурная схема контура тока

В данном курсовом проекте более целесообразно настроить контур тока на МО.

Передаточная функция регулятора тока при оптимизации контура на модульный оптимум будет иметь вид:

(2.1)

Как видно из формулы 2.1 регулятор тока – ПИ регулятор.

Статический коэффициенты усиления регулятора тока:

(2.2)

где ;

В/А - коэффициент передачи цепи обратной связи по току с учётом что:

- максимальный сигнал задания на ток ;

- максимально допустимый ток якоря двигателя .

На рисунке 2.2 представлена функциональная схема регулятора тока.

Рисунок 2.2 – Функциональная схема регулятора тока

На рисунке 2.3 представлена структурная схема регулятора тока.

Рисунок 2.3 – Структурная схема регулятора тока

Рассчитываем элементы функциональной схемы регулятора тока по следующим соотношениям:

(2.3)

где - принимаем

В качестве шунта RS выбираем шунт типа 75ШС, имеющий следующие параметры: Uн=75 мВ, Iн=2500 А.

(2.4)

Коэффициент передачи датчика тока:

(2.5)

В качестве стандартного датчика тока UA выбираем датчик тока из системы УБСР-АИ типа ДТ-ЗАИ. Этот датчик предназначен для формирования и ввода в систему регулирования аналогового сигнала, пропорционального току в цепи якоря. Датчик подключается к шунту в цепи якоря двигателя и обеспечивает гальваническую развязку между входными и выходными цепями с разностью потенциалов между ними до 1000 В.

Параметры датчика ДТ- ЗАИ, обозначенного на схеме как UA:

- выходное напряжение 10 В;

- коэффициент усиления 53135;

- погрешность 1%;

- полоса пропускания 1.5 кГц;

- напряжение питания постоянным током 12.6 В.

Принимаем конденсатор С_ост емкостью 1 мкФ.

(2.6)

(2.7)

(2.8)

Выбираем резистор Rост марки МЛТ - 0.125, сопротивлением 20 кОм.

Выбираем резистор Rзт марки МЛТ-0.125, сопротивлением 45 кОм.

Выбираем резистор Rт марки МЛТ-0.125, сопротивлением 45 кОм.

Выбираем конденсатор Сост марки К50-6, емкостью 1 мкФ.