3.8. Интегрирующие устройства

Исполнительными устройствами на ЭПС с плавным ре­гулированием напряжения чаше всего являются тиристорные преобразователи. Их выходные сигналы U_выпр, Uпм пропор­циональны управляющим сигналам α_рег, f, которые зависят от сигнала рассогласования. Поэтому при отсутствии рассо­гласования выходные параметры исполнительных устройств становятся равными нулю Принципиально такие системы, называющиеся статическими, могут существовать, однако для ЭПС, где напряжение на двигателе должно расти вместе с увеличением скорости даже при полном отсутствии рассогла­сования но току, статические системы не обеспечивают необ­ходимого качества регулирования. Необходимое напряжение на двигателе и, следовательно, фаза или частота регулиро­вания должны сохраняться и при полном отсутствии рассо­гласования по току или скорости.

Системы с непрерывным суммированием (интегрирова­нием) рассогласования называния астатическими, они могут работать с сигналом ошибки, равным нулю. Роль астатиче­ских звеньев выполняют интегрирующие устройства, имеющие передаточные функции типа

, (37)

включенные между выходом элемента сравнения и входом регулирующего элемента (фазорегулятора, генератора частоты и т. п.).

Для RС-цепочки при определенных соотношениях между R и С справедливо уравнение

, (38)

а для двигателя

, (39)

то есть в обоих случаях выходной сигнал является интегра­лом от входного. В первом случае величина RC=T является темпом интегрирования. Если принять R = 10⁶ Ом, С=10^-6 Ф, то Т = 1 с, а результат

при

Темп интегрирования при автопуске и максимальное на­пряжение на выходе интегрирующего устройства должны быть согласованы с напряжением питания регулирующего звена (фазорегулятора, генератора частоты и т. п.) и ускоре­нием движения поезда.

3.9. Исполнительные (регулирующие) устройства

Исполнительными устройствами при плавном регулиро­вании на ЭПС являются выпрямительные или инверторные установки (ВИПы), выпрямительные установки возбуждения (ВУВ), устройства частотной или широтной модуляции. Их подробные схемы, с которыми можно ознакомиться по соот­ветствующим источникам, здесь не приводятся, учиты­вая, что к началу выполнения данного проекта студент дол­жен быть подготовлен при изучении курса «Системы управ­ления ЭПС». Все отмеченные устройства являются той или иной комбинацией тиристорных ключей. Таким образом, пе­редаточная функция исполнительного звена предполагает безынерционную связь выходного напряжения (выпрямлен­ного или модулированного) и регулирующего сигнала (фазы, частоты и т. п.).

Выбор исполнительного устройства должен учитывать три основных момента:

род тока в питающей сети;

заданный в проекте режим работы — тяга или торможе­ние, реостатное или рекуперативное;

на пути сигналов регулирования α_р или f к исполни­тельному устройству с множеством силовых тиристоров они должны претерпеть, подчас, многократное усиление и раз­множение. В конечном итоге это не повлияет на их фазовую или частотную характеристику, однако элементы усилитель­ного преобразования и размножения в общей схеме должны быть отражены.