15. Система управления

Система управления обеспечивает формирование по вертикальному принципу синхронизированной сетью М-фазной системы. Управляющих импульсов. подаваемых цепью управления тиристорами, а также изменение фазы этих импульсов функции напряжения управления, поступающей из системы регулирования.

В дополнение к этим функциям система управления реверсивным тиристорным преобразователе обеспечивает раздельное управление комплектами вентилей, переключая управляющим импульсом с одного комплекта на другой для изменения направления выпрямленного тока.

Основные элементы системы управления на примере трёхфазного мостового реверсивного преобразователя с раздельным управлением.

Элементы: 1- трансформатор синхронизации(3хф)

2- Согласующий фильтр(по одному в каждый канал управления)

3- Устройство ограничения максимального и минимального угла управления, общее для 3-х каналов

4- 3 канала фазового управления

5- Усилитель импульсов

6- Устройство логики

7- Датчики состояния вентилей

Можно выделить 2 группы требований, предъявляемых к СИФУ:

1. Относятся к выходным устройствам и определяют параметры управляющих импульсов из условия надёжного включения тиристоров и ограничения мощности рассеиваемой на управляющем переходе тиристоров, в частности это – амплитуда импульсов и длительность импульсов. Сюда также относятся – чёткость момента открывания тиристора, которая задаётся крутизной фронта, управляющего импульса или скоростью нарастания тока управления.

2. Имеет отношение к статическим и динамическим характеристикампреобразователя и рассматривает такие показатели как симметрия управляющих импульсов, диапазон изменения угла управления, вид регулировочной характеристики, мощность управления, быстродействие, помехозащищённость по управляемому входу и каналу синхронизации.

16. Синхронизация систем управления

Синхронизация с сетью осуществляются(отслеживание угла и от него уже угол альфа будет работать) посредством узла синхронизации, состоящего из трансформатора синхронизации и согласующего (Фазосдвигающего) фильтра.

Трансформатор синхронизации подключён первичной обмоткой либо к напряжению питающей сети либо к трансформатору собственных нужд (привод КТЭ).

Для осуществления ФАЗИРОВКИ системы управления в зависимости от группы соединения обмоток силового трансформатора и фазового сдвига носимого фильтром, трансформатор синхронизации соединяется в различные группы с дискретность в 30 электрических градусов.

Группа трансформаторы синхронизации выбирается таким образом, чтобы напряжение синхронизации фаз аbc на выходе фильтров совпадали по фазе соответствующими напряжениями силовой цепи преобразователя. рис 35

Угол 30 градусов - 1 час

Причём эти напряжения на вторичной обмотке (т.е. ас,ba,сb) Рис 36,37.

Выходное трёхфазное напряжение трансформатора синхронизации поступает на фазосмещающий фильтр.

Исходя из требований помехозащищённости по каналу синхронизации для надёжной работы тиристорного преобразователя при наличии искажений и коммутационных провалов кривой питающего напряжения, возникающих вследствие работы ТП и других нагрузок подключённых к сети, для исключения появления ложных управляющих импульсов или их пропуска цепь синхронизации каждого канала системы управления включается активный или пассивный фильтр выделяющий первую гармонику питающего напряжения.

К фильтру предъявляются следующие требования:

1. Обеспечение необходтмого затухания в заданной полосе частот.

2. Минимальные изменения фазового сдвига 1-ой гармоники, ее амплитуды на входе фильтра при изменении частоты сети.

3. Стабильность уровня выходного напряжения (по фазе) фильтра

4. Идентичность характеристик фильтров каналов управления

Практическая реализация фильтра связана с трудностью выполнений всех требований на практике характеризуется частичным решение задачи.

Изберательные или узкополосные фильтры сложны в настройке и имеют крутую фазочастотную характеристику и обладают нестабильностью фазового сдвига.

Низкочастотные фильтры выполненные в виде инерционного звена имеют запаздывание выходной величины относительно входной, но при этом отличаются простотой реализации, кроме того выбор фильтра осложняется тем, что помехи не имеют стабильного характера и могут изменяться в зависимости от режима работы преобразователя, режима нагрузки и т.д.

Один из вариантов активного фильтра выполненного на 2-х операционных усилителях (ЭП КТЭ и ЭПУ1М), приведенном ниже

Настройка данного фильтра заключается в получении фазового сдвига равным 0 на частоте ( )

Данная настройка осуществляется R13 т.е. путем измения Т2. Сопротивление R1 с целью исключения его влияния на фазовый сдвиг выбирают намного меньше входного сопротивления интегратора DA1. Для получения можно использовать асцилограф в режиме подачи сигналов на вход x.y.(первый канал и земля).

Для получения необходимо на вход x подать напряжение со входа фильтра, а на y напряжение выхода. Перевести развертку по горизонтали в режим X при этом на экране при совпадении фаз обоих сигналов должна появляться картинка (рис. 1)

В преобразователях КТЭ, ЭПУ, БТУ, ЭТ, Мезоматик и других применяются пасивные фильтры 1-го и 2-го порядка. Пример Мезоматик 5:

Питание силовой части осуществляется через анодные реакторы, что соответствует схеме «звезда-звезда12». Фазовый сдвиг вносимый фильтром составляет

Как выше сказано схема соединения обмоток трансформатора «звезда-треугольник 11». В приводе КТЕ, КТУ, ЭКТ синусоидальное напряжения с ыыхода фильтра пост. на формирователетрапициидального синусоидального папряжения - неинверт. усилитель с большим коэфициентом усиления работающий в режиме насыщения

Крутизна фронтов трапециидального синхронизир. напряжения ≈ 10 В/мкс.

Регулировка крутизны фронтов осуществляется сопротивлением R1 (см. схему).