2. Складання рівняння тиристорного перетворювача

Безперервний сигнал керування , що надходить до тиристорного перетворювача (ТП), подається насамперед до системи імпульсно-фазового регулювання (СІФР), яка є частиною ТП. З її допомогою сигнал перетворюється на послідовність керуючих імпульсів, які формуються генератором імпульсів і мають відповідне відхилення по фазі щодо моменту відкриття тиристора. Змінюючи величину відхилення фази керуючих імпульсів, тиристорний перетворювач виконує зворотне перетворення дискретних сигналів у кусково-безперервний сигнал вихідної величиниабо, який подається в якірне коло двигуна М.

При точному розгляді процесів, що відбуваються в тиристорному перетворювачі, він повинен розглядатись як нелінійний дискретний елемент системи управління.

Рисунок 2.1 – Схема тиристорного перетворювача

Керуючим вхідним сигналомдля ТП є вихідна напруга регулятора

_, вихідним сигналом– силова напруга. Робота ТПпояснюється наступною діаграмою:

Рисунок 2.2.− Графік напруг ТП

При Uр=0, α=180⁰, Uтп=0;

при Uр=Uсх max, α=0⁰, Uтп = Umax.

Таким чином дотримується пропорція в проміжних значеннях:

приUр=Uсхmax/2, α=90⁰,Uтп=Umax/2

Система імпульсно-фазногорегулювання(СІФР) синхроннозі зміною напруги в мережі видає імпульси на тиристори. Як наслідок на вхід пройде частина синусоїди в залежності від кутаα.

Як елемент системи ТП має малу інерціонність, що пов’язана з процесом комутації тиристорів, а також має запізнення. Це зумовленодискретним характером роботиТП:якщо після відкривання будь-якого тиристора змінюється значенняUр, товідповідна зміна у відкритті тиристорів виконається лише в наступній на півхвилі. Відповідно затримкана одну фазуτ=1/2f,τ_max=0.01cдля однофазної мережііτ_max=0.0033cдлятрифазної мережі.

Таким чином крива зміни вихідної напруги ТП приподаннісигналуUр буденаступна:

Uтп

T

τ

Рисунок 2.3− Крива зміни вихідної напруги ТП

Ця крива може бути апроксимована аперіодичною ланкою1-гопорядку без запізнення.

В результаті отримаємо наступнупередатнуфункціюТП:

Для трифазних ТП мала постійна часуТμ=0,01с, акоефіцієнтпередачіТПдорівнює:

Отже,передатнафункціяТП:

3. Розрахунок здавачів струму і частоти обертання дпс

Функціями здавачів є перетворення вимірювальних величин в електричний уніфікований сигнал. При цьому максимальне значення вимірювальної величини повинно відповідати так званій напрузі схеми U_сх, під якою розуміють номінальне значення сигналів у схемі управління. Сучасні схеми побудовані на основі транзисторів, операційних підсилювачів та інтегральних мікросхем, в яких величини сигналів складають 5 – 10 В. Візьмемо U_сх таким, що дорівнює 8 В.

а) Розрахунок коефіцієнта передачі здавача струму.

Чутливим елементом для здавача струму є шунт. Шунт являє собою прецизійний опір, стійкий до температурних коливань. Значення опору обирається таким, що при номінальному струмі, який проходить через нього, падіння напруги складало 75 мВ. Тому коефіцієнт передачі здавача струму мАтиме вигляд:

К_ДС=U_ДС /і_я=U_сх /І_{я мах}.= U_сх /k і_я∙ (3.1)

Підставимо числові значення:

б) Розрахунок здавача частоти обертання ДПС.

Розрахунок здавача частоти обертання ДПС будується на основі тахогенератора, який перетворює механічне обертання вала в електричний сигнал. Отже, коефіцієнт передачі здавача частоти обертання буде

К_ДШ=U_ДШ /ω=U_сх /ω_н. (3.2)

де

Підставимо числові значення: