ОТЧЕТ_НИР_2_СЕМ
.pdf
Рис. 3 — Модель исследуемой системы
Рис. 4 — Параметры сети Результаты моделирования приведены на рис. 5, 6. Видно, что частота
ГУН синхронизируется с частотой сети 50 Гц.
11
Рис. 5 — Установившаяся частота
Рис. 6 — График изменения фазы
12
2.2. ФАПЧ при изменении частоты сети
Синтез системы ФАПЧ при изменении частоты сети на 2 Гц. Параметры сети приведены на рис. 7. Из рис. 8 видно, что частота ГУН также синхронизировалась с частой сети.
Рис. 7 — Задание параметров сети
Рис. 8 — Частота ГУН при изменении частоты сети
13
2.3. ФАПЧ при изменении амплитуды сети
Синтез системы ФАПЧ при изменении амплитуды сети на 10 В, при этом частота ГУН также равна 45 Гц.
Рис. 9 — Задание параметров сети
Рис. 10 — Результат моделирования
14
2.4. ФАПЧ при несимметрии фаз
Синтез системы при несимметрии фаз, а именно при отставании фазы С от фазы А на 122º. Результат моделирования приведен на рис. 11.
Рис. 11 — Результат моделирования Из рис. 11 видно, что даже незначительный небаланс фаз действительно
вызывает колебания при оценке частоты, хоть при этом фаза и определяется верно. Амплитуда этих колебаний частоты составила 0,15 Гц. Базовую систему ФАПЧ нежелательно применять в условиях, когда требуется высокая точность определения частоты.
15
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Цель и основная задача данной работы заключалась в синтезе и исследовании систем фазовой автоподстройки частоты в симметричных трёхфазных системах. В результате выполнения работы был изучен принцип работы системы ФАПЧ, в том числе фазового детектора. В случае гармонических сигналов простейшим способом реализации фазового детектора является перемножение двух сигналов, и выявление их рассогласования с помощью простейшего фильтра нижних частот.
Также в среде Simulink была построена модель простейшей системы ФАПЧ. С помощью этой модели удалось наглядно увидеть принцип работы системы ФАПЧ в трехфазной сети и смоделировать синхронизацию частоты управляемого генератора с частотой сети. В случае рассогласования частот на 5 Гц время переходного процесса составило менее 0,2 с (см. рис. 5). Также исследовалось поведение системы при изменении частоты сети на 2 Гц в процессе моделирования. Результат приведен на рис. 8. Видно, что частота управляемого генератора также смогла синхронизироваться с частотой сети
50 Гц. Из рис. 5 и 10 видно, что изменение амплитуды сети в процессе моделирования никак не влияет на переходный процесс в системе. Поэтому в дальнейшем планируется рассматривать синтез и исследование систем ФАПЧ в условиях слабой трехфазной сети, характеризуемой несинусоидальностью и несимметрией напряжения.
16
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
1. Токарев Вадим Геннадьевич Улучшение синхронизации параллельного активного силового фильтра с питающей сетью // Вестник ЮУрГУ. Серия: Энергетика. 2018. №4. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/ uluchshenie-sinhronizatsii-parallelnogo-aktivnogo-silovogo-filtra-s-pitayuschey-se tyu (дата обращения: 01.06.2024).
2. Дядюра, М. О. Цифровое моделирование системы ФАПЧ / М. О. Дядюра, А. Р. Мухетдинова, Д. В. Астрецов // Компьютерный анализ изображений: Интеллектуальные решения в промышленных сетях (CAI2016) : сборник научных трудов по материалам I Международной конференции, Екатеринбург, 05–06 мая 2016 года / Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина; Под общей редакцией А. Г. Тягунова. – Екатеринбург: ООО "Издательство УМЦ УПИ",
2016. – С. 117-119. – EDN XWJQYZ.
3.В.В. Шахгильдян, А.А. Ляховкин. Системы фазовой автоподстройки частоты. М., Связь, 1972.
4.Кильдияров, Р. Р. Преобразование Кларка в электроприводе / Р. Р. Кильдияров // Школа молодых новаторов: Сборник научных статей 2-й
Международной научной конференции перспективных разработок молодых ученых. В 3-х томах, Курск, 18 июня 2021 года. Том 3. – Курск: Юго-
Западный государственный университет, 2021. – С. 228-231. – EDN FLJGIA. 5. Коновалов Юрий Васильевич Моделирование координатных
преобразований в электромеханических системах с учётом пространственного положения ротора // Вестник ИрГТУ. 2011. №12 (59).
URL: https://cyberleninka.ru/article/n/modelirovanie-koordinatnyh-preobrazova niy-v-elektromehanicheskih-sistemah-s-uchyotom-prostranstvennogo-polozheniya- rotora (дата обращения: 02.05.2024).
6. Р. Дорф, Р. Бишоп, Пер. с англ. Копылова Б.И. Современные системы управления. – М.: Лаборатория базовых знаний, 2002. – 832 с.: ил. ISBN 5- 93208-119-8.
17