Способ определения частоты среза амплитудно-частотной характеристики контура напряжения электропривода

 

Союз Советскик

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

99156S (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 200781 (21) 3320931/24-07 (Щ М.Кл.

Н 02 P 5/06 с присоединением заявки ¹

Ф (23) Приоритет

Государствеииый комитет

СССР ио делам изобретений и открытий (33) УДК 621 ° 316, ° ..7i8.5(088.8) Опубликовано 2301.83. Бюллетень ¹ 3

Дата опубликования описания 230183 (72) Авторы изобретения

E.A. Цераэова и Д.С. Ямпольский

Всесоюзный ордена Трудового Красного Знамени проектный и научно-исследовательский институт

Тяжпромэлектропроект им. Ф.Б. Якубовского (71) Заявитель

Ф (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЧАСТОТЫ СРЕЗА АМПЛИТУДНОЧАСТОТНОЙ ХАРАКТЕРИСТИКИ КОНТУРА НАПРЯЖЕНИЯ

ЭЛЕКТРОПРИВОДА

Изобретение относится к электротехнике, преимущественно к автоматизированным системам управления и может быть использовано в многоконтурных системах автоматизированного электропривода.

Известен способ определения величины частоты среза амплитудно-частотной характеристики разомкнутой системы, по которому на вход системы подают изменяющееся по,гармоническо-, му закону напряжение, изменяют частоту этого напряжения и измеряют при каждой частоте амплитуду напряжения на входе и выходе системы и по результатам измерения определяют величину частоты среза (1).

Наиболее близким по технической сущности является способ определения частоты среза амплитудно-частотной характеристики контура напряжения электропривода, по которому на вход контура напряжения подают изменяющееся по гармоническому закону напряжение и измеряют амплитуду выходного напряжения контура (2 1.

Однако известные способы определения величины частоты среза не odecпечивают требуемой точности при .определении величины частоты среза контура напряжения электропривода, имеющего наименьшую по сравнению с другими контурами постоянную времени,.

Настройка внутреннего контура регулирования напряжения производится . при замкнутой якорной цепи, но неподвижном электродвигателе, при уг.лах регулирования преобразователя близких к Я 2. Снять частотную характеристику разомкнутого контура напряжения в таком режиме практически невозможно, поскольку при углах регулирования преобразователя близких к Я/2 переменная составляющая.

15 выпрямленного напряжения соизмерима о величине со средним значением выпрямленного напряжения.

Целью изобретения является повышение точности определения величины. частоты среза.

Поставленная цель достигается тем, что подключают выход датчика напряжения ко входу регулятора напряжения указанного контура, устанавливают угол открытия тиристоров преобразователя контура равным 90, а амплитуду выходного напряжения измеряют на выходе регулятора напряжения и на результаты измерения опре991568 деляет величину частоты среза согласно формуле

10 д - аа..нн, С Т

Ед где К = ""-= As(коэффициент усиления преобразования 2 при арккосинусоидальной характеристике системы импульсно.-фазового управления 3; максимальная выпрямленная ЭДС преобразователя при угле регулирования с = 0; максимальное напряже» ние системы импульсно фазового управл ния 3. (Ум где (бс — частота среза;

A — - амплитуда выходного напря жения;

К вЂ” постоянный коэффициент, равный

"= о о„„ где Q/p — угловая частота сети;

0 — максимальное напряжение системы импульсно-фазового управления.

На фиг. 1 представлена схема электропривода, реализующего данный способ с внутренним контуром регулирования напряжения; на фиг. 2 кривые выпрямленного напряжения на выходе датчика. напряжения при угле регулирования преобразователя рав- 20 ном K/2 для наиболее распространенной трехфазной мостовой схемы выпрямления; на фиг. 3 — вид пульсаций напряжения на выходе интегрального .регулятора напряжения в режиме 25 гранично-непрерывного тока для преобразователя с начальным углом регулирования о(о = В /2." на фиг. 4 вид пульсаций напряжения на выходе интегрального регулятора напряжения 30 в режиме гранично-непрерывного тока для преобразователя с начальным углом регулирования Ыо r Ж /2.

Электропривод (фиг. 1) содержит двигатель 1 постоянного тока, тиристорный преобразователь 2 с системой импульсно-фазового управления 3, внутренний контур регулирования напряжения с регулятором 4, на выходе которого подключен осциллограф 5, 40 и датчиком 6, контур регулирования тока с регулятором 7 и датчиком 8 и контур регулирования скорости с регулятором 9 и датчиком 10.

Значение частоты среза желаемой .амплитудно-частотной характеристики разомкнутого внутреннего контура регулирования напряжения равно

К вЂ” коэффициент датчика н обратной связи по напряжению бу

Т вЂ” постоянная времени интегрирования регулятора напряжения 4.

Требуемое качество регулирования напряжения, обеспечивающее улучшение динамики привода при работе в режиме прерывистого тока, будет обеспечено при равенстве действительной и желаемой частот среза амплитудночастотных характеристик. Определить действительное значение частоты среза ((с можно по величине амплитуды пульсаций напряжения на выходе регулятора напряжения в режиме гранично-непрерывного тока, что вытекает из следующего.

В режиме гранично-непрерывного тока угол регулирования преобразователя равен 90 У(эл) и выпрямленное напряжение трехфазного мостового преобразователя имеет вид, представленный на фиг. 2. Если в преобразователе установлен начальный угол регулирования МОЯ/2, то режим гранично-непрерывного тока обеспечивается при нулевом (или близком к нему) входном сигнале задания на входе регулятора напряжения. При этом на выходе интегрального регулятора напряжения будет напряжение, равное интегралу от напряжения обратной связи ВЬХ Рн= т 0щ@" (®о Те ) о тде 1-т@Л12 — анллнтудное аначе ® " и ние фазной ЭДСу — число пульсов выпрямления тока (В =Я дУ4 0Ус - УгловаЯ частота сети; естественный угол отпирания преобразователя, J=Vc/у — угол регулирования, соответствующий . режиму граничнонепрерывного тока.

В современных приводах ЫоЬ 77 R где и R индуктивное и активное сопротивление якорной цепи при прерывистом токе. Поэтому кривая напряжения Ц „,,„ практически имеет симметричный вид, представленный на фиг. 3. Максимум модуля ()„,„р имеет место при Фо =®/е = 30

Амплитудное значение модуля Ub

- COS90+6O+90 ) =0;(406 — 0 i откуда следует, что > =ц

С ЬЫХ РН

vn0X

991568 здесь К= — — коэффициент npo î

OI406{I ум порциональности между Ю и

{) Выем Рм трехфаз ной мостовой схемы вййрямления.

Таким образом, частота среза разомкнутого внутреннего контура напряжения определяется амплитудой пульсаций напряжения на выходе регулятора напряжения с постоянным коэффициентом, равным для трехфазной мостовой схемы выпрямления преобразователя ОЗс /О, {406 0ум.

Способ определения частоты среза амплитудно-частотной характеристики контура напряжения электропривода заключается в следующем.

Вход регулятора 4 напряжения отключают от выхода регулятора 7 (фиг. 1), оставляя в замкнутом состоянии якорную цепь 1 и преобразователь 2 с системой фазоимпульсного управления 3. Цепь обратной связи по напряжению с датчиком Б. замкнута.

Устанавливают угол открытия тиристо.. ров преобразователя 2 равным 90 (режим гранично-непрерывного тока).

Подключают осциллограф 5 к выходу регулятора 4 напряжения и измеряют в вольтах амплитуду пульсаций напряжения. Измеренное значение {1 ыхрн умножают. на коэффициент K= p/р{4о6() у

УМ .и получают действительное значение частоты среза. Это значение,Ф сравнивают с желаемым. Равенство действительного и желаемого значений UUp обеспечивает точную настройку регуляторов и требуемое качество регулирования, Если в преобразователе установлен начальный угол регулирования фо 7 C /2, то режим гранично-непрерывного тока устанавливается при подаче на вход регулятора напряжения постоянного сигнала задания U

Я обеспечивающего наличие постоянной составляющей напряжения на выходе регулятора напряжения и угол регулирования преобразователя равный

Ж/2 (фиг. 4). В этом случае амплитуду пульсаций напряжения измеряют без учета . постоянной составляющей (фиг. 4) .

Таким образом, способ обеспечива5 ет определение частоты среза амплиt тудно-частотной характеристики контура напряжения электропривода с требуемой точностью..

Формула изобретения

30 (а =КА, где A —амплитуда выходного напряжения; постоянный коэффициент, раааыи Йа

0,14060мм угловая частота сети; максимальное напряжение системы импульсно-фазового управления.

40

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Борцов Ю.A. Суворов Г.В., 45 Шестаков IO.C. Экспериментальное определение параметров автоматизиро.ванных электроприводов.. Л., "Энергия", 1969.

2. Сборник указаний по наладочным

50 работам. Вып. 2, М., "Энергия", 1973.

Способ определения частоты среза амплитудно -частотной характеристики контура напряжения электропривода, 15 по которому на вход контура напряжения подают изменяющееея по гармоническому закону напряжение и измеряют амплитуду выходного напряжения контура, отличающийся

20 тем, что, с целью повышения точности, подключают выход датчика напряжения к входу регулятора напряжения указанного контура, устанавливают. угол открытия тиристоров преобразователя контура равным 90, а амплитуду, выходного напряжения измеряют на выходе регулятора напряжеиия и по результатам измерения определяют частоту среза согласно формуле

991568

ХРО щ 314 ЯЫ г

sopßÛ я/+ .

caw

Составитель Ю. Воробьев

Техред A. Бабинец Корректор М. Демчик

Редактор Н. Пушненкова

Тираж 68Ü Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 160/74

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4