Название: Система управления ПЧНСЕК - схемы (автор неизвестен)

Жанр: Технические

Просмотров: 1013


3.1. функциональная блок-схема системы управления

Функциональная схема системы управления позволяет рассмотреть работу отдельных элементов системы управления во взаимодействии.

Для управления трехфазным асинхронным двигателем требуется три идентичные системы, каждая из которых содержит силовую схему и систему управления по току соответствующей фазы асинхронного двигателя. Одна из них приведена на рис. 3.1.

Рис. 3.1

Общим для трех систем является источник питания и регулятор скорости вращения асинхронного двигателя (здесь не рассматривается), на выходе которого формируются три сигнала задания на ток для соответствующей системы управления фазы асинхронного двигателя.

Рассматриваемая система содержит силовую схему (ПЧНСЕК), пять датчиков: датчик сетевого напряжения (ДСН), датчик состояния тиристоров (ДСТ), датчик напряжения (ДН), датчик тока (ДТ) и датчик противоЭДС нагрузки (ДЕ) и собственно систему управления, которая включает в себя регулятор среднего тока (РСТ), формирователь управляющего напряжения (ФУН), устройство формирования сигнала коррекции (К) и систему импульсно-фазового управления (СИФУ), включающую модулятор фазы (МФ), распределитель импульсов управления с выходными каскадами (РИУ), а также формирователь опорного напряжения (ФОН), устройство ограничения инверторного угла (ОИ), устройство формирования сигнала коррекции (К) и устройство раздельного управления (УРУ).

На вход РСТ поступает напряжение задания на ток uзт и напряжение обратной связи по току uдт с датчика тока. По переднему фронту импульсов управления с модулятора фазы aмф происходит сброс интегратора ошибки слежения и обнуление интегратора развертки времени.

Напряжение с выхода РСТ uрст поступает на первый вход формирователя управляющего напряжения и суммируется с напряжением противоЭДС (е0), поступающим с датчика противоЭДС (ДЕ). Результат суммирования подвергается фазовому реверсированию по сигналам Срсу, поступающим с устройства раздельного управления УРУ, и суммируется с напряжением коррекции uкор. Это суммарное напряжение является управляющим напряжением uу и выходным для ФУН. Напряжение коррекции uкор формируется в устройстве коррекции К как сумма трех напряжений коррекции по каждому из трех каналов в устройстве коррекции. В свою очередь, uкор внутри канала формируется как разница между соответствующей косинусной составляющей опорного напряжения  и общей противоЭДС (e0) с датчика противоЭДС ДЕ.

Модулятор фазы (МФ) вырабатывает 6 импульсов управления в трех идентичных каналах (по два импульса управления в каждом) при сравнении соответствующего опорного напряжения uоп с общим управляющим напряжением uу. На каждый канал МФ поступает соответствующий импульс ограничения инверторных углов amax, который определяет передний фронт импульса управления, если он опережает передний фронт импульса управления по основному алгоритму управления. Распределение импульсов управления одной фазы силовой сети производится в модуляторе фазы по селекторным импульсам С, выделяющим зону 0…180 эл. градусов и поступающих с устройства формирования опорного напряжения ФОН.

Шесть импульсов с выхода модулятора фазы aмф поступают на вход устройства распределения и усиления импульсов управления РИУ. Распределение импульсов управления по тиристорным комплектам ПЧНСЕК производится в РИУ по сигналам раздельного управления Сру, поступающих с устройства раздельного управления (УРУ).

Формирователь опорного напряжения (ФОН) формирует три системы опорных напряжений uоп по числу каналов в модуляторе фазы. Формирование системы uоп производится по трехфазной системе uи с выхода датчика сетевого напряжения (ДСН). Из напряжений uи формируются две трехфазные системы составляющих опорного напряжения: трехфазная система косинусных составляющих uоп.А.C, uоп.В.C, uоп.С.C и трехфазная система синусных составляющих uоп.А.S, uоп.В.S, uоп.С.S. Соответствующие составляющие этих двух систем между собой ортогональны и их сумма в определенной пропорции образует соответствующее опорное напряжение или uоп.А, или uоп.В, или uоп.С.

По соответствующим синусным составляющим формируются соответствующие селекторные зоны С 0…180 эл. градусов СА, СВ, СС  для трех каналов МФ.

Системы косинусных и синусных составляющих опорных напряжений используются в устройстве ограничения импульсов управления в инверторном режиме (ОИ). Импульс amax в соответствующем канале вырабатывается при сравнении косинусной составляющей  с суммой из двух напряжений, которая является общей для всех каналов. Одним из суммируемых напряжений является напряжение uдт, пропорциональное току нагрузки, с датчика тока ДТ, другим – постоянное напряжение, полученное суммированием всех синусных составляющих опорного напряжения .

Устройство раздельного управления УРУ переключается при совпадении двух условий: изменение полярности сигнала задания на ток uзт и отсутствие тока в цепи нагрузки по сигналам Cдст с датчика состояния тиристоров (ДСТ). Первым переключается сигнал реверса системы управления Срсу, вторым – сигнал раздельного управления Сру после выдержки времени, которой соответствует длительность сигнала второй задержки  в УРУ.

Датчик сетевого напряжения содержит три канала по числу фаз питающей сети, на выходе которых напряжения представляют собой интеграл по времени от входных сетевых напряжений.

Датчик состояния тиристоров выдает сигнал отсутствия тока нагрузки в виде логической единицы (Сдст), если напряжение на тиристорах, подключенных к одной шине нагрузки, превышает 5 В, что соответствует закрытому состоянию тиристоров и отсутствию тока нагрузки. В контролируемую группу тиристоров входят три тиристора катодной группы прямого комплекта ТК и три тиристора встречно-параллельного комплекта ТК′.

Датчик противоЭДС нагрузки ДЕ выделяет противоЭДС фазы асинхронного двигателя (е0), используя информацию о напряжении на фазе двигателя с датчика напряжения ДН и токе в фазе двигателя с датчика тока ДТ.

Датчики напряжения и тока представляют собой звенья, в которых выходные напряжения пропорциональны входным величинам.

Ниже рассмотрена реализация датчиков и устройств системы импульсно-фазового управления.