14. Покажите линеаризованную структурную динамическую схему машины постоянного тока (с передаточными функциями) в относительных координатах. Укажите способ перехода к относительным координатам и

Теория СУЭП для линейных объектов управления является более простой и наглядной в представлении, чем для нелинейных. Нелинейная схема управления ДПТ содержит нелинейную зависимость Ф(Iв), также схема предусматривает мультипликативную обработку сигнала (содержит блоки перемножения). При линеаризации этого можно избежать. Нелинейный элемент, отражающий зависимость Ф(Iв) можно заменить на линейный с коэффициентом передачи Кв=ΔФ/ΔIв. Чтобы избежать перемножения сигналов необходимо задаться Uв=const, тогда Ф=const, получаем перемножение на константу. Вместо элементов перемножения появляются блоки с коэффициентами См (постоянная двигателя по моменту) и Се (постоянная двигателя по ЭДС). Эти постоянные численно равны /См/=/Се/=С=кФн.

Для линеаризованных схем правильней будет записывать значения координат в приращениях (ΔI(р), ΔU(р) и т.п.). Это подчеркивает, что схема справедлива для малых отклонений от режима равновесия (как правило, это номинальный режим работы двигателя). Однако, знак «Δ» опускают, т.к. его отсутствие не влияет на вид ПФ.

15. Покажите функциональные схемы и дайте сравнительный анализ преобразователей частоты со звеном постоянного тока следующих типов: ув-аин; ув-аит; нув-аин.

Варианты построения ПЧ: 1) с АИН

U постоянное с регулируемым уровнем;

БР– блок регулирования, для разомкнутых и отдельно замкнутых систем.

Р – до единиц МВт.

с АИТ:

“u”поменять на “ I ”.

Р – единицы-десятки МВт.

НУВ – неуправляемый выпрямитель; ШИМ – широтно-импульсный модулятор;

АМ–амплитудно-импульсный модулятор; ГУН–генератор управляемого напряжения.

Достоинства АИН: 1) Практически синусоид ток нагрузки, 2) Широкий диапазон регулирования частоты ((f₂ = 0-1000Гц) связан со скольжением с f₁)

Достоинства АИТ: 1) Возможность рекуперации энергии в сеть без использования реверсивных выпрямителей, 2) Близкое к sin напряжение, 3) Безаварийность режима КЗ по выходу.

Минусы АИТ: 1) Ограниченный диапазон изменения f₂ (max 100Гц), 2) Коммутационные перенапряжения на тиристорах.

Проблема рекуперации энергии в сеть с АИН связана с необходимостью применения реверсивного выпрямителя, что резко удорожает систему.

АИТ питается от ист.тока и обеспечивает мягкую хар-ку. Рекуперация энергии осуществляется реверсом напряжения, что хорошо согласуется с возможностями работы нереверсивных выпрямителей в режиме инверторов ведомых сетью.

16. Покажите принципиальную электрическую схему пч типа ув-аин на тиристорах (со схемами искусственной коммутации). Нарисуйте временную диаграмму аин с углом проводимости 1800.

АИН – питается от источника U и обеспчивает жесткую хар-ку. (Е не завис от I (r_о=0))

Достоинства АИН: 1) Практически синусоид ток нагрузки, 2) Широкий диапазон регулирования частоты ((f₂ = 0-1000Гц) связан скольжением с f₁)

АИН: Каждый тиристор АИН открыт ½ периода вых U. Т.е. это инвертор с углом проводимости Θ=180^о. Элементы L1, L2, L3, С2…С7 образуют цепи искусственной коммутации тиристоров. VS1 раб поочерёдно с VS4, VS3 с VS6, VS5 c VS2. VD1..VD6 необходимы для протекания обратного тока в процессе коммутации тир-ров.