Лекцийн автоматжуулсан цахилгаан хөтөч курс. Автомат цахилгаан хөтөч. Электрон төхөөрөмжүүдийн ангилал PDS

АВТОМАТЧИЛСАН ЦАХИЛГААН ХӨТӨЛЧ

Мэргэшсэн оюутнуудад зориулсан лекцийн курс

"Металл боловсруулах машин, багаж хэрэгсэл"

1-Р БҮЛЭГ AEP-ийн ЕРӨНХИЙ АСУУЛТ. AED МЕХАНИК

1.1. Үндсэн ойлголт, тодорхойлолт

1.1. Ажлын машин ба ED-ийн механик шинж чанар

1.2. DPT-ийн механик шинж чанарууд

1.3. Цусны даралтын механик шинж чанарууд

1.4. SD-ийн механик шинж чанарууд

2-Р БҮЛЭГЦАХИЛГААН ХӨДӨЛГҮҮРИЙН ХҮЧИЙГ ТООЦОХ, СОНГОХ АРГА

2.1. EP-д нөлөөлж буй хүч ба моментууд

2.2. Эсэргүүцэл ба инерцийн моментуудыг хөдөлгүүрийн тэнхлэгт хүргэх

2.3. Ерөнхий тайлбар . Халаалт, хөргөлтийн хөдөлгүүрүүд

2.4. Дундаж алдагдлын арга . эквивалент аргууд.

2.5. Машины хэрэгсэлд ашигладаг цуврал цахилгаан моторууд

БҮЛЭГ 3 9-р САРЫН ЭРЧИМ ХҮЧНИЙ ЭЛЕМЕНТ, ЗОХИЦУУЛАХ ХЭСЭГ

Электрон төхөөрөмжүүдийн ангилал PDS

3.1. Тиристор хувиргагч

3.2. Транзистор хувиргагч

3.3. Ердийн мэдрэгч

3.4. Ердийн EP хамгаалалтын нэгжүүд

3.5. Ердийн зохицуулагчид

БҮЛЭГ 4ТӨМЛӨЛ ХЭРЭГЧИЛГЭЭНИЙ ЕРИЙН БОТ

4.1. Ердийн SEP барих зарчим

4.2. Нэг давталттай DC PDS

4.3. Нэг бүсийн удирдлагатай SPR DC EP

4.4. Хоёр бүсийн удирдлагатай SPR DC EP

4.5. ASI болон AIT-тай AC SEP (хурд ба одоогийн үйлдлийн системтэй схемүүд)

4.6. Металл зүсэх үед технологийн үзүүлэлтүүдийг тогтворжуулах системүүд

БҮЛЭГ 5ТӨМЛӨЛ ХҮЧҮҮЛЭХ МАШИНЫ СЕП-ИЙН ДАРААХ

5.1. Servo ED-ийн ердийн бүтэц, тэдгээрийн элементүүд

5.2. Параметрийн зохицуулалттай EA-г хянах

5.3. Хуулбарлах машинуудын тэжээлийн EP-ийг хянах

Уран зохиол

1. Үйлдвэрлэлийн ердийн механизм ба технологийн цогцолборын автоматжуулсан цахилгаан хөтөч: Их дээд сургуулиудад зориулсан сурах бичиг / M.P. Белов, В.А. Новиков, Л.Н. Үндэслэл. - М.: "Академи" хэвлэлийн төв, 2004. - 576 х.

2. Цахилгаан хөтөч ба автоматжуулалтын системийн инженерчлэл: сурах бичиг. оюутнуудад зориулсан тэтгэмж. илүү өндөр сурах бичиг байгууллагууд / M.P. Белов, О.И. Зементов, А.Е. Козярук болон бусад; доор. ed. В.А. Новикова, Л.М. Чернигов. - М.: "Академи" хэвлэлийн төв, 2006. - 368 х.

3. Ковчин С.А., Сабинин Ю.А. Цахилгаан хөтөчийн онол: Ахлах сургуулийн сурах бичиг. - Санкт-Петербург: Energoatomizdat, 2000. - 496 х.

4. Шестаков В.М., Дмитриев Б.Ф., Репкин В.И. Автомат удирдлагын системийн цахим төхөөрөмж: Сурах бичиг. - Санкт-Петербург: Эд. LGTU, 1991.

БҮЛЭГ 1. AEP-ийн ерөнхий асуудал. AEP-ийн МЕХАНИК.

1.1. Үндсэн ойлголт, тодорхойлолт

Төрөл бүрийн хөтчүүд байдаг боловч үр ашигтай хадгалалт, дамжуулахад хялбар, нийлбэр ба хуваагдах шинж чанаруудаас шалтгаалан цахилгааныг бусад төрлийн эрчим хүчнээс илүү өргөн ашигладаг. Одоогийн байдлаар хамгийн түгээмэл хэрэглэгддэг автомат цахилгаан хөтөч (ГОСТ R 50369-92).

Цахилгаан хөтөч (EP)Цахилгаан механик системийг машинуудын ажлын хэсгүүдийг хөдөлгөөнд оруулах, эдгээр үйл явцыг зориудаар удирдах зориулалттай цахилгаан механик систем гэж нэрлэдэг бөгөөд дамжуулагч, цахилгаан мотор, хөрвүүлэгч, удирдлага, мэдээллийн төхөөрөмжөөс бүрдэнэ.

дамжуулах төхөөрөмжхөдөлгөгч төхөөрөмжөөс машины ажлын хэсгүүдэд механик энергийг шилжүүлэх, хөдөлгөөний хэлбэрийг өөрчлөх зориулалттай.

Хөдөлгүүрийн төхөөрөмжцахилгаан энергийг механик энерги болгон хувиргаж, дамжуулах төхөөрөмжтэй хамт ажлын хэсгүүдийн хөдөлгөөний тодорхой хэлбэрийг бүрдүүлдэг.

хувиргах төхөөрөмж PDS-ийг цахилгаан эрчим хүчний эх үүсвэртэй (үйлдвэрлэлийн сүлжээ эсвэл бие даасан) холбох, нэг төрлийн цахилгааныг нөгөөд хувиргах (жишээлбэл, хувьсах гүйдлийн залруулалт).

Хяналтын болон мэдээллийн төхөөрөмжЭрчим хүчний урсгалын зохицуулалт, машинуудын ажлын хэсгүүдийн хөдөлгөөний өгөгдсөн хуулиудыг бүрдүүлэх зорилготой.

EP ангилал

1. Томилгоогоор: a) үндсэн (жишээлбэл, үндсэн хөдөлгөөн);

б) туслах (жишээлбэл, тэжээл).

2. Хөдөлгүүрийн зарцуулсан гүйдлийн төрлөөр: a) тогтмол гүйдэл;

б) хувьсах гүйдэл.

3. Цахилгаан унтраалгын төрлөөр: a) тиристор;

б) транзистор;

в) микропроцессор

4. Автомат удирдлагын систем (ACS) төрлөөр:

a) аналог (тасралтгүй) EP системүүд (EPS);

б) дижитал (дискрет) EPS;

в) дижитал-аналог SEP;

d) шугаман буюу шугаман бус SEP;

e) статик буюу статик PDS;

5. Гүйцэтгэсэн чиг үүргийнхээ дагуу:

a) бүдүүн хурдны хяналт (нээлттэй PDS);

б) хурдыг нарийн хянах (хаалттай SEP);

в) дур мэдэн өөрчлөгдөж буй оролтын дохиог хянах (хяналтын систем);

г) даалгаврын програм хангамж боловсруулах (програмын хяналттай SEP);

e) параметрүүдийн харилцан уялдаатай зохицуулалт (олон моторт ба хоорондоо холбогдсон ESS);

a)-e) функцийг үндсэн гэж үзнэ. Нэмэлт функцуудад: дохиолол (оношлогоо) болон EA хамгаалалт орно.

Асинхрон моторын механик шинж чанар (IM)

1) 3 фазын AD-ийн механик шинж чанарууд

Асинхрон цахилгаан мотор нь гурван фазын статорын ороомогтой. Давтамж бүхий гурван фазын хүчдэлийг хэрэглэх үед өнцгийн хурдаар эргэлддэг соронзон орон үүсдэг бөгөөд энэ нь 10 тоо юм.

статорын хос туйл (ороомог тавих замаар тодорхойлно).

IM роторыг ихэвчлэн богино холболтоор гүйцэтгэдэг ("хэрэм тор"). Өргөх, тээвэрлэх машинд фазын роторыг ашигладаг бөгөөд роторын ороомгийг контактын цагирагуудаар тогтмол сууринд хүргэж, нэмэлт эсэргүүцэлтэй холбодог.

Одоогоор ихэнх объектыг жолоодоход AD-г анхдагч байдлаар ашигладаг.

IM-ийг тайлбарлахдаа хөдөлгүүрийн цахилгаан параметрүүд нь индексүүдтэй байна: 1 - статор; 2 - ротор.

R 1 \u003d 0 үед механик шинж чанарыг томъёогоор тодорхойлно

, эгзэгтэй мөч хаана байна; - гулсах.

1 - байгалийн ();

1" - урвуу (гурван фазын хоёр нь солигддог);

4 - фазын ротортой IM , .

тоормосны горимууд

5 - динамик тоормос: статорын ороомог руу шууд гүйдэл нийлүүлж, дараа нь ээрэх роторыг тоормослох болно;

6 - эсрэг урсгал (урвуу): (хоёр үе шат нь газрыг өөрчилдөг);

7 - нөхөн сэргээх, урвуу эргэлт. Тэг хүртэл удаашруулахын тулд тасралтгүй буурдаг инвертер шаардлагатай.

IM эхлүүлэх: Өндөр чадлын IM-ийн эхлэх гүйдлийг хязгаарлах эсвэл асинхрон хөтөчийг зөөлөн эхлүүлэхийн тулд дараахыг ашиглана уу:

1) эхлэлийн төгсгөлд гарч ирдэг статорын хэлхээнд идэвхтэй эсвэл индуктив эсэргүүцлийг оруулах;

2) хөрвүүлэгчээр дамжуулан "давтамж" эхлэх, хөдөлгүүрийн хангамжийн давтамжийг жигд өөрчлөх;

3) фазын ротороор эхлэх;

4) реакторын эхлэл - роторын хэлхээнд индуктив эсэргүүцлийг оруулах. Эхлэлийн эхэнд роторын гүйдлийн давтамж нь сүлжээний давтамжтай ойролцоо, индуктив эсэргүүцэл нь том бөгөөд эхлэх гүйдлийг хязгаарладаг.

2) Хоёр фазын IM-ийн механик шинж чанарууд

1 кВт хүртэл эрчим хүчээр гаргадаг. Хатуу эсвэл хөндий ротороор хийж болно. OV, OU - тус тусын өдөөлт ба хяналтын ороомог; OB хэлхээний фазуудыг шилжүүлэхийн тулд 100 ватт тутамд 1-2 микрофарадын багтаамжтай конденсаторыг цувралаар холбодог.

Нэг фазын үед.

Тайлбар: давтамжийн хяналттай бол шинж чанарууд нь шугаман ба бие биентэйгээ параллель, фазын удирдлагатай бол зөвхөн шугаман болно.

Ерөнхий тайлбар

1) Даалгавар бол гүйдэл ба эргэлтийн үед зөвшөөрөгдөх халаалт, хэт ачааллыг харгалзан өгөгдсөн механизм (нэгж) -ийн цахилгаан моторыг чадварлаг сонгох явдал юм.

Алдагдлыг дараахь байдлаар хуваана.

Тогтмол - механик ба гангаар - моторын гүйдэлээс хамаардаггүй;

Хувьсагчид - зэсээр - моторын гүйдлийн квадратын функц юм.

Алдагдал ба үр ашгийн хоорондын хамаарал:

, хаана Р- босоо амны хүч; P 1 - эрчим хүчний хэрэглээ.

2) Урт хугацааны ашиглалтын үед ED-ийн халаалт, хөргөлт.

- цахилгаан хөдөлгүүрээс ялгарах (үүсгэсэн) дулааны хэмжээ;

Хөдөлгүүрийн дулааны багтаамж;

- дулаан ялгаруулалт.

Тогтмол орчны температурт хөдөлгүүрийн температур хуулийн дагуу нэмэгдэнэ , хаана халаах хугацааны тогтмол, с; , градус.

3) Хөдөлгүүрийн ажиллах горимууд

a) урт (S1)

б) богино хугацааны (S2)

в) давтан-богино хугацааны (S3, S4)

үүргийн мөчлөг , хаана - үүргийн мөчлөг;

стандартчилагдсан PV% = 15, 25, 40, 60%

4) Хөдөлгүүрийн тусгаарлагчийн ангилал ба зөвшөөрөгдөх ажлын температур.

Олон улсын стандартын дагуу тусгаарлагчийн дараах ангиллыг ялгадаг

Ерөнхий зориулалтын моторын хувьд тусгаарлагчийн B ба F ангиллыг ашигладаг.

5) Цахилгаан машинуудын цаг уурын хувилбар

6) Цахилгаан машинуудын хамгаалалтын зэрэг (ГОСТ 14254-80 ба ГОСТ 17494-72)

Хамгаалалтын төрлийн ерөнхий тэмдэглэгээ (Олон улсын хамгаалалт) нь IP, энд

1-р цифр: ажилчдыг тоног төхөөрөмжийн хөдөлгөөнт хэсгүүдэд хүрэхээс хамгаалах, гадны хатуу биетийг бүрхүүлд оруулахаас хамгаалах зэрэг;

2-р цифр: төхөөрөмжид ус орохоос хамгаалах зэрэг.

IP	Дугаар 1	Дугаар 2
Хүрэх хамгаалалт	Гадаад объектын хамгаалалт	Ус нэвтрэхээс хамгаалах
	Хамгаалагдаагүй	Хамгаалагдаагүй	Хамгаалагдаагүй
	Том талбайд хүрэхээс (гараар)	50 мм-ээс их хэмжээтэй объектуудаас	Босоо унадаг усны дуслуудаас
	Таны хуруунд хүрэхээс	12 мм-ээс их хэмжээтэй объектуудаас	15 0 хүртэлх налуутай босоо тэнхлэгт унах дусал ба шүршихээс перпендикуляр хүртэл
	2.5 мм-ээс их диаметртэй объект эсвэл утастай харьцахаас хамгаална *)	2.5 мм-ээс их хэмжээтэй объектуудаас	Перпендикуляр руу 60 0 хүртэл налуу босоо тэнхлэгт унах дусал ба шүршихээс
	1 мм-ээс их диаметртэй объект эсвэл утсанд хүрэхийн эсрэг *)	Жижиг хатуу биетүүдээс (1 мм-ээс их)	Бүх талаас нь усны дуслууд
	Ямар ч төрлийн туслах төхөөрөмжтэй харьцахаас хамгаална *)	Дотор нь тоос шороо хуримтлагдахаас	Бүх талаас нь усны урсгалаас
	Ямар ч төрлийн туслах хэрэгслээр хүрэхээс	Аливаа тоосноос	Усны долгионоос
	-	-	Усанд живэх хамгаалалт
	-	-	Усанд удаан хугацаагаар дүрэхээс хамгаална

*) Цахилгаан машины сэнсүүдэд хамаарахгүй

Моторын хамгаалалтын IP 54 стандарт. Хүсэлтийн дагуу IP 55 ба IP 65 илүү өндөр хамгаалалттай.

Олон тооны эхлэлтэй ажилладаг хөтчүүд

Нэмэлт инерцийн масстай хөтчүүд (инерцийн сэнс)

1:20-оос дээш хяналтын хүрээтэй хөрвүүлэгчийн удирдлагатай хөтчүүд

Нэрлэсэн эргүүлэх хүчийг бага хурдтай эсвэл зогсолтын байрлалд хадгалдаг хөрвүүлэгчийн удирдлагатай хөтчүүд

Эрчим хүчийг тооцоолох аргууд

Хөдөлгөөнгүй ачааллын үед хөдөлгүүрийн хүчийг тухайн нөхцөл байдлын дагуу (каталогийн хамгийн ойрын том) сонгоно. Энэ тохиолдолд хөдөлгүүр халаахаар гарч ирэв.

Хувьсах ачааллын дор моторын хүчийг сонгохдоо дараахь зүйлийг анхаарч үзээрэй.

1. Дундаж алдагдлын арга (шууд арга).

Энэ арга нь ачааллын диаграм дээр суурилдаг. Хөдөлгүүрийн алдагдлыг тооцох шууд аргыг авч үзье

1) Моторын босоо амны дундаж хүчийг томъёогоор тооцоолно

, Жоул-Ленцийн хууль

Моторын алдагдал нь идэвхтэй чадалтай пропорциональ байна. Тиймээс хөдөлгүүрийн халаалтыг -аар биш харин -аар тодорхойлно. Тиймээс алдагдлыг тооцох асуудал гарч ирдэг.

2) хөдөлгүүрийн хүчийг сонгох,

хаана k= 1.2...1.3 - гүйдлийн квадраттай алдагдлын пропорциональ байдлыг харгалзан аюулгүй байдлын коэффициент;

3) Томъёоны дагуу каталогийн муруйг ашиглан янз бүрийн ачааллын алдагдлыг тооцоолох

4) нэг мөчлөгийн дундаж алдагдлыг тодорхойлно ;

5) нөхцөлийн дагуу хөдөлгүүрийн хүчийг сонгох, хаана - хөдөлгүүр халаахаар ирсэн;

6) Сонгосон моторыг хэт ачаалал, асаах нөхцлийг шалгах шаардлагатай

DPT: , ;

ТАМ: ,

Эквивалент аргууд

Эдгээр аргууд нь цахилгаан машин дахь алдагдлыг шууд бусаар тооцдог тул шууд бус арга юм.

1) Эквивалент гүйдлийн арга.

Зарим эквивалент гүйдлийг тооцдог бөгөөд үүнээс гарах алдагдал нь хувьсах ачаалалтай бодиттой тэнцүү байна.

2) Эквивалент моментийн арга f-const үед

; - хөдөлгүүр халах гэж ирэв.

3) Ф-const, -const үед эквивалент чадлын арга

; - хөдөлгүүр халах гэж ирэв.

Дараа нь сонгосон моторыг хэт ачаалал, асаах нөхцлийг шалгах шаардлагатай.

Хамгийн өргөн хэрэглэгддэг нь эквивалент гүйдлийн арга, хамгийн нарийн нь эквивалент чадлын арга юм. Хоёр бүсийн удирдлагад эквивалент гүйдэл ба чадлын аргыг хэрэглэхгүй, учир нь тэдгээр нь томъёонд бүтээгдэхүүний блокуудыг агуулдаг. . Илүү нарийвчлалтай нь дундаж алдагдлын арга (шууд арга) юм.

Тайлбар: Завсрын горимд моторыг нөхцөлөөс сонгоно.

;

Энд эквивалент момент ба гүйдлийн аргыг бараг ашигладаггүй. Хэрэв өөр өөр мөчлөгийн ачаалал ижил биш бол дундаж PV-ийг тооцоолно nмөчлөг.

Тиристор хувиргагч

Давуу талууд: a) найдвартай байдал; б) бага жинтэй; в) хяналтын хүч бага; г) өндөр хурд; e) өндөр үр ашигтай (0.95-0.97)

Сул талууд: a) хэт ачааллыг тэсвэрлэдэггүй; б) бага ачаалалтай үед cos-ийн бууралт; в) хавхлагыг солих үед сүлжээнд илүү их гармоник хэлбэлзэл үүсгэх (тэдгээртэй тэмцэхийн тулд тэд TOP-ийг асаана)

1. TP схем ба хяналтын аргууд:

1) Тэг урвуу хөтчийн хэлхээ

m=3 - хувиргагчийн фаз. Давуу тал: цөөн тооны тиристор. Энэ нь бага чадалтай хөтчүүдэд ашиглагддаг.

2) Ухрах хөтөчийг засах гүүрний хэлхээ (Ларионовын хэлхээ)

m=6; Давуу талууд: a) гөлгөр багалзуурыг бага; б) тиристорын бага анги; Энэ нь дундаж болон их чадалтай хөтчүүдэд ашиглагддаг.

2. Урвуу TS-ийг хянах арга замууд:

а) тиристорын бүлгүүдийг ээлжлэн хянах үед тусдаа.

Давуу талууд: 1) хүчдэлийн гүйдэл байхгүй, тиймээс хүчдэлийн реакторыг (UR) асаах хэрэгцээ;

Сул талууд: 1) завсрын гүйдлийн өргөн талбай; 2) гарал үүслийн механик шинж чанарын шугаман бус байдал; 3) удаан урвуу хүчдэлийн хувиргагч.

Үүний зэрэгцээ TP-ийн тусдаа хяналтыг илүү олон удаа ашигладаг.

б) хоёр бүлгийн тиристорыг нөхцөлийн дагуу хамтран удирдах үед зохицуулалттай , ба , ;

Давуу талууд: 1) шугаман шинж чанар; 2) тасархай гүйдлийн нарийн бүс; 3) хурдан урвуу.

Сул тал: 1) статик болон динамик гүйдлийн гүйдэл байгаа эсэх. Тэдэнтэй тэмцэхийн тулд хүчдэлийн реакторууд (UR) орно.

3. TP-ийн математик тодорхойлолт

1) Тиристор хувиргагч хяналтын систем (SUTP) эсвэл импульсийн фазын хяналтын систем (SIFU)

a) тогтворжсон хөрөөний шүдний лавлах хүчдэлтэй . Энэ нь жишиг хүчдэлд илүү их гармоник агуулаагүй, тиристорыг тодорхой нээх боломжийг олгодог бөгөөд дунд болон өндөр чадлын трансформаторуудад ашиглагддаг.

б) тогтворгүй синусоид жишиг хүчдэлтэй . Трансформаторын дэд станцуудын хурдыг өргөн хүрээний зохицуулалттай бага чадлын трансформаторын дэд станцуудад ашигладаг.

в) хэрэв SUTP нь дижитал бол тиристорын нээлтийн өнцөг нь , тоон код нь хаана байна.

2) TP-ийн тэжээлийн хэсэг.

Илэрхийлэлээр дүрсэлсэн , хаана - хамгийн их засварлагдсан EMF TP. Үүнээс гадна, TP нь саатал, дундаж . m=6-ийн хувьд .

a) Тогтворжуулсан хөрөөний лавлах хүчдэл бүхий SUTP.

Шугаман бус хамаарал .

b) Тогтворгүй синусоид хүчдэлтэй SUTP.

; - шугаман хамаарал !

Хувьсах гүйдлийн сүлжээний хүчдэлийн хэлбэлзэл (тасархай шугам) нь a) тохиолдолд гаралтын EMF-д нөлөөлж, b) тохиолдолд нөлөөлөхгүй болохыг зурагнаас харж болно.

3) TP ачаалал (мотор). Үргэлжилсэн, зааг-тасралтгүй, тасалдалтай байж болох хувиргагчийн гүйдлийн шинж чанарыг бүрдүүлдэг.

Гүйдлийн шинж чанар нь хөтөчийн шинж чанарт нөлөөлдөг. Үргэлжилсэн гүйдлийн бүсэд хөрвүүлэгчийн дотоод эсэргүүцэл бага байдаг тул шинж чанарууд нь хатуу байдаг. Тасралтгүй гүйдлийн үед ТС-ийн дотоод эсэргүүцэл мэдэгдэхүйц нэмэгдэж, энэ нь шинж чанарын хатуу байдлыг бууруулдаг. , солих эсэргүүцэл хаана байна. үе шатууд давхцах үед тасралтгүй гүйдлийн горимд үүсдэг. - тиристорын динамик эсэргүүцэл.

Завсрын гүйдлийн бүс нь зохицуулалтад туйлын тааламжгүй байдаг, учир нь хөтчийн шинж чанарын хөшүүн чанар буурч, шугаман бус хамаарал гарч ирдэг (Зураг харна уу).

Ердийн мэдрэгч

Аналог дизайны блок хянагчийн дотоодын бүх нийтийн системийн мэдрэгчийг авч үзье (UBSR-AI).

1) Одоогийн мэдрэгч DT1-AI Ашиглалтын өсгөгч (OU) ашиглах нь хөтчийн тэжээлийн болон хяналтын хэлхээг салгах боломжийг олгодог бөгөөд энэ нь аюулгүй байдлын үүднээс шаардлагатай байдаг. Олз хамгийн их хэмжсэн гүйдэл нь тохирч байхаар сонгосон.

2) Хүчдэл мэдрэгч DN1-AI. Олзыг хамгийн их хэмжсэн хүчдэл нь -тэй тохирч байхаар сонгоно.

3) EMF мэдрэгч

3) Хурд мэдрэгч. Хурд мэдрэгч болгон шууд ба ээлжит гүйдлийн нарийвчлалтай тахогенераторуудыг ашигладаг.

4) Байршил мэдрэгч

a) Шийдвэрлэгч. Энэ нь синус-косинус эргэдэг трансформаторын (SCRT) зарчмаар ажилладаг. Эргэдэг трансформаторын хувьд ротор нь ороомогоос (ороомог) тогтдог бөгөөд энэ нь статорын ороомгийн хамт трансформаторыг үүсгэдэг. Зарчмын хувьд резолюторыг яг ижил аргаар зохион байгуулдаг бөгөөд цорын ганц ялгаа нь статор нь нэгээс биш, харин бие биенээсээ 90 ° өнцгөөр байрладаг хоёр ороомогоос хийгдсэн байдаг. Шийдвэрлэгч нь нэг эргэлтийн дотор моторын босоо амны үнэмлэхүй байрлалыг тодорхойлоход хэрэглэгддэг. Түүнчлэн, хурдны утгыг шийдвэрлэх дохионоос тодорхойлж, байрлалыг хянах нэмэлт кодлогчийг дуурайлган хийдэг. Шийдвэрлэгч ротор нь моторын тэнхлэгт бэхлэгдсэн байна. Хувьсах зөөгч хүчдэлийг сойзгүйгээр ротор руу дамжуулахын тулд статор болон ротор дээр нэмэлт ороомог байрлуулна. Хоёр гаралтын синусоид хүчдэл ба 90 ° -аар шилжсэнээс (Зураг 7) роторын өнцөг, хурд ба өсөлтийн байрлалын дохиог (кодерын өсөлтийн симуляци) тодорхойлох боломжтой.

б) PDF цувралын фотоэлектрик мэдрэгч. Температур, цаг хугацааны зөрүүгүй. 500-5000 imp/rev.

5) Мэдрэгчид таарахгүй байна. Эдгээрийг хянах системд ашигладаг.

a) Потенциометрийн таарахгүй мэдрэгч

b) Трансформаторын горимд сэлсинс. Сэлсин нь 2 фазын статорын ороомог, 3 фазын роторын ороомогтой. Selsyn-мэдрэгчийн тэнхлэгийг мастер төхөөрөмжөөс, selsyn-хүлээн авагчийн тэнхлэгийг гүйцэтгэх удирдлагаас хөдөлгөдөг. Өнцгийн зөрүүтэй (өөрөөр хэлбэл мөрдөх алдаа) статорын ороомог дээр хүчдэл үүсдэг. Selsyns нь 90 градус хүртэл алдааны өнцгөөр ажилладаг бөгөөд дараа нь "өнхрөх" дохио гарч ирдэг (зураг харна уу). Түүнчлэн индуктосинууд байдаг - selsyns-ийн шугаман аналогууд.

Ердийн зохицуулагчид

1) Статикийг алгебрийн тэгшитгэлээр (AE), динамикийг DE дифференциалаар тодорхойлно. Лапласын хувиргалтыг ашиглан нарийн төвөгтэй цахилгаан механик системийн динамикийн судалгааг хөнгөвчлөх түр зуурын t-домайнаас зургийн p-домайнд шилжих ба энд p(s) нь ялгах оператор (Лаплас), . Энэ тохиолдолд хяналтын хэсгүүдийг AU-аар солино.

Дамжуулах функц (TF) W(p) нь гаралтын хувьсагчийн Лапласын зургуудын оролттой харьцуулсан харьцаа юм (TAU курсыг үзнэ үү).

2) Шилжилтийн үйл явцын чанарын үзүүлэлтүүд. Хаалттай систем дэх түр зуурын процессыг авч үзье.

a) Статик алдаа ;

b) Түр зуурын үйл явцын хугацаа - зохицуулалттай утгыг 5% -ийн бүсэд хамгийн сүүлд оруулах хугацаа;

в) Хэт давах ;

3) Ердийн зохицуулагчид. Шаардлагатай чанарын үзүүлэлтүүдийг авахын тулд хаалттай системд ашигладаг. Хамгийн түгээмэл хэрэглэгддэг нь пропорциональ (P), пропорциональ-интеграл (PI) ба пропорциональ-интеграл-дериватив (PID) хянагч юм. Хянагчийн төрлийг сонгох нь хяналтын объектын дамжуулах функцээр тодорхойлогддог. Зохицуулагчдын чиг үүргийг шилжүүлэх

; ;

Аналог хэлхээний хэрэгжилт	Олз

;
; ;

Нэг давталт SEP

Олон хүмүүс цахилгаан хөтөч нь ямар нэгэн ажил гүйцэтгэдэг цахилгаан мотор гэж андуурдаг. Үнэн хэрэгтээ энэ нь бүхэлдээ үнэн биш юм. Цахилгаан хөтөч системд зөвхөн цахилгаан мотор төдийгүй хурдны хайрцаг, түүнд зориулсан хяналтын систем, санал хүсэлт мэдрэгч, төрөл бүрийн реле гэх мэт орно. Энэ нь цахилгааны систем биш, харин цахилгаан механик систем юм. Энэ нь тохируулгатай (автоматжуулсан, автоматжуулсан эсвэл автоматжаагүй) эсвэл тохируулгагүй (гэр ахуйн шахуурга гэх мэт) байж болно. Бид зохицуулалттай төхөөрөмжүүдийн төрлийг авч үзэх болно.

Автомат бус цахилгаан хөтөч

Энэ төхөөрөмж ажиллаж байх үед аливаа координатыг зохицуулах бүх үйлдлийг гарын авлагын горимд гүйцэтгэдэг. Өөрөөр хэлбэл, энэ төрлийн төхөөрөмжийг ажиллуулахын тулд оператор, процессын зөв гүйцэтгэлийг хянах хүн хэрэгтэй болно. Жишээ нь цахилгаан краны хөтөч бөгөөд бүх үйлдлийг оператор гүйцэтгэдэг.

Автомат цахилгаан хөтөч

Автоматжаагүй хөтчүүдээс ялгаатай нь автоматжуулсан хөтчүүд нь координат эсвэл параметрээр (хөдөлгүүрийн гүйдэл, хурд, байрлал, эргэлт) санал хүсэлтийн дохиотой байдаг. Блок диаграммыг доор харуулав.

Автоматжуулсан цахилгаан хөтөчийн бүтцийн диаграмм

ZA - хамгаалалтын хэрэгсэл (таслуур, гал хамгаалагч гэх мэт)

PEE - цахилгаан эрчим хүчний хувиргагч (частотник, тиристор хувиргагч)

DT - одоогийн мэдрэгч

DN - хүчдэлийн мэдрэгч

SU PEE - хөрвүүлэгчийн хяналтын систем

PU - хяналтын самбар

PM - дамжуулах механизм (холбогч, хурдны хайрцаг гэх мэт)

RO - ажлын бие

ED - цахилгаан мотор

Ийм хяналтын бүтэцтэй бол PEE хяналтын систем нь зөвхөн хөрвүүлэгчийг төдийгүй бүхэл системийг нэг дор хянадаг. Ийм хяналтын тусламжтайгаар санал хүсэлтийн мэдрэгч нь параметрүүдийг хянаж, операторт дохио өгдөг. Автомат горимд байгаа энэ систем нь зарим үйлдлүүдийг (эхлүүлэх, зогсоох гэх мэт) гүйцэтгэх боломжтой боловч энэ төхөөрөмжийн ажиллагааг хянах хүн байх шаардлагатай хэвээр байна. Тухайлбал, бүх дамжуулагчийг нэг дор ажиллуулдаггүй, харин шугам бүрийн эхлэх цаг, эхлэх нөхцөлийг харгалзан үздэг олон дамжуургын шугамыг эхлүүлэх. Яг үүн шиг тэд зогсдог.

Блок диаграммаас харахад технологийн процессыг шууд ажигладаг операторын консол дээр санал хүсэлтийн дохио ирдэг бөгөөд нэг хэсэг нь хувиргах төхөөрөмжийн удирдлагын системд ирж, үндсэн хамгаалалтыг хэрэгжүүлж, ирж буй тохиргооны дохионы зарим өөрчлөлтийг боловсруулдаг. хяналтын самбараас.

Автомат цахилгаан хөтөч

Цахилгаан хөтөчийг автомат горимд ажиллуулахын тулд хүн байх шаардлагагүй. Энэ тохиолдолд бүх зүйл автоматаар явагддаг. Блок диаграммыг доор харуулав.

Цахилгаан хөтөчийн автомат удирдлагын системийн бүтцийн диаграмм

APCS - автомат процессын хяналтын систем

Блок диаграммаас харахад бүх санал хүсэлт мэдрэгч нь процессын хяналтын системд ирдэг. Энэ нь мэдрэгчээс ирсэн дохиог боловсруулж, бусад дэд системүүдэд хяналтын дохио өгдөг. Энэхүү хяналтын бүтэц нь операторын үйл явцыг байнга хянах шаардлагагүй, хүний хүчин зүйлийн нөлөөллийг бууруулдаг тул маш тохиромжтой. Тухайлбал, автомат горимд ажиллах боломжтой, санал хүсэлт мэдрэгчээр удирдуулсан орчин үеийн уурхайн өргөх машинууд

Орчин үеийн ертөнцөд процессын автоматжуулсан хяналтын системийг зөвхөн цахилгаан хөтчүүдэд төдийгүй идэвхтэй нэвтрүүлж байна. Технологийн процессыг гараар удирддаг системүүд маш ховор байдаг бөгөөд тэдгээр нь бүгд автоматжуулсан эсвэл автоматжуулсан процессын хяналтын системийг эдгээр шугам дээр бүрэн хэрэгжүүлдэг.

Орчин үеийн цахилгаан хөтөч нь цахилгаан механик энерги хувиргагч (мотор), цахилгаан хувиргагч ба хяналтын төхөөрөмжийн бүтцийн нэгдэл юм. Энэ нь технологийн суурилуулалтын алгоритмын дагуу цахилгаан энергийг механик энерги болгон хувиргах боломжийг олгодог. Аж үйлдвэр, тээвэр, өдөр тутмын амьдралд цахилгаан хөтөчийн цар хүрээ байнга өргөжиж байна. Одоогоор дэлхий дээр үйлдвэрлэж буй нийт цахилгаан эрчим хүчний 60 гаруй хувийг цахилгаан мотор хэрэглэж байна. Тиймээс эрчим хүч хэмнэх технологийн үр нөлөө нь цахилгаан хөтөчийн үр ашгаас ихээхэн хамаардаг. Өндөр хүчин чадалтай, авсаархан, хэмнэлттэй жолоодлогын системийг хөгжүүлэх нь орчин үеийн технологийн хөгжлийн тэргүүлэх чиглэл юм. Өнгөрсөн зууны сүүлийн 10 жил нь цахилгаан электроникийн томоохон дэвшлүүдээр тэмдэглэгдсэн байв - тусгаарлагдсан хаалганы биполяр транзистор (IGBT), тэдгээрт суурилсан цахилгаан модулиуд (тавиур ба бүхэл бүтэн инвертер), түүнчлэн цахилгаан ухаалаг модулиуд (IPM) үйлдвэрлэлийн үйлдвэрлэл. Микропроцессорын хяналтын системд шууд холбогдохын тулд суурилуулсан түлхүүр хамгаалалт, интерфейсийг эзэмшсэн. Микропроцессорын технологийн интеграцчлалын түвшин нэмэгдэж, микропроцессороос тусгай захын төхөөрөмж бүхий микроконтроллер руу шилжсэн нь аналог хөтчийн удирдлагын системийг системээр бөөнөөр нь солих чиг хандлагыг бий болгов. шууд дижитал хяналт.Шууд дижитал удирдлага гэдэг нь цахилгаан хувиргагч (хэрэв байгаа бол инвертер ба удирдлагатай Шулуутгагч) тус бүрээр микроконтроллероос шууд удирдаж байхаас гадна микроконтроллерт янз бүрийн санал хүсэлтийн дохиог шууд оруулах боломжийг (дохионы төрлөөс үл хамааран) гэсэн үг юм. дискрет, аналог эсвэл импульс) дараа нь микроконтроллер доторх техник хангамж, програм хангамжийн боловсруулалт. Тиймээс шууд дижитал хяналтын систем нь олон тооны нэмэлт интерфэйсийн самбараас татгалзаж, нэг самбарт хөтөчийн хяналтын хянагчуудыг бий болгоход чиглэгддэг. Хязгаарт, суурилуулсан хяналтын систем нь нэг чип хэлбэрээр бүтээгдсэн бөгөөд цахилгаан хувиргагч ба гүйцэтгэх хөдөлгүүртэй хамт бүтцийн хувьд нэг бүхэлдээ - мехатроник хөдөлгөөний модуль болгон нэгтгэгддэг.

Цахилгаан хөтөчийн ерөнхий бүтцийг авч үзье (Зураг 6.25). Үүний дотор харилцан үйлчилдэг хоёр сувгийг ялгаж салгаж болно - эрчим хүчийг цахилгаанаас механик руу шилжүүлэх, хувиргах хүч, мэдээлэл.

Цахилгаан хөтөчд тавигдах шаардлагаас хамааран янз бүрийн цахилгаан машинуудыг цахилгаан механик хөрвүүлэгч болгон ашигладаг: асинхрон ба синхрон ээлжит гүйдэл, коллектор ба сойзгүй шууд гүйдэл, шатлалт, хавхлага-реактив, хавхлага-индуктор гэх мэт.

Мэдээллийн суваг нь эрчим хүчний урсгалыг хянах, түүнчлэн системийн төлөв байдал, үйл ажиллагааны талаархи мэдээллийг цуглуулах, боловсруулах, түүний эвдрэлийг оношлоход зориулагдсан. Мэдээллийн суваг нь эрчим хүчний сувгийн бүх элементүүд, түүнчлэн оператор, бусад цахилгаан хөтөч систем, дээд түвшний хяналтын системтэй харьцах боломжтой.

Цагаан будаа. 6.25. Цахилгаан хөтөчийн ерөнхий бүтэц

Удаан хугацааны туршид хувьсах хурдны хөтчүүдийг их хэмжээгээр ашиглах нь хоёр хүчин зүйлээр хязгаарлагдаж байв.

цахилгаан хагас дамжуулагч төхөөрөмжийн гүйдэл, хүчдэл, шилжих давтамжийн харьцангуй бага зөвшөөрөгдөх утгууд;

аналог хэлбэрээр эсвэл жижиг, дунд зэргийн интеграцийн дижитал микро схем дээр хэрэгжүүлсэн хяналтын алгоритмын нарийн төвөгтэй байдлыг хязгаарлах.

Өндөр гүйдэл ба хүчдэлд зориулсан тиристоруудын дүр төрх нь тогтмол гүйдлийн цахилгаан хөтөчийн статик хөрвүүлэгчийн асуудлыг шийдсэн. Гэсэн хэдий ч цахилгаан хэлхээний дагуу тиристорыг албадан хаах хэрэгцээ нь давтамжийн удирдлагатай хувьсах гүйдлийн цахилгаан хөтөчийн бие даасан инвертерийг бий болгоход ихээхэн хүндрэл учруулж байна. Гадаадын уран зохиолд MOSFET (метал исэл - хагас дамжуулагч талбарын эффект транзистор) болон тусгаарлагдсан биполяр транзистор IGBT (тусгаарлагдсан хаалга хоёр туйлт транзистор) гэж тодорхойлсон хүчирхэг бүрэн удирдлагатай хээрийн эффект транзисторууд гарч ирснээр хөрвүүлэгч технологийн хурдацтай хөгжилд хүргэсэн. давтамж хувиргагчтай асинхрон цахилгаан хөтчийн хамрах хүрээг байнга өргөжүүлэх. Давтамжийн удирдлагатай цахилгаан хөтөчийг бөөнөөр нь нэвтрүүлэх боломжийг бий болгосон өөр нэг хүчин зүйл бол хангалттай тооцоолох хүчин чадалтай нэг чиптэй микроконтроллеруудыг бий болгох явдал байв.

Дэлхийд тэргүүлэгч жолоодлогын систем үйлдвэрлэгчдийн бүтээгдэхүүн, энэ чиглэлээр хэвлэгдсэн шинжлэх ухааны судалгааны материалд хийсэн дүн шинжилгээ нь цахилгаан хөтөчийг хөгжүүлэх дараах тод хандлагыг тэмдэглэх боломжийг бидэнд олгодог.

Тогтмол гүйдлийн мотор бүхий хөтчийн системийн эзлэх хувь тогтмол буурч, эзлэх хувь хөтөч системүүдхөдөлгүүрүүдтэй Хувьсах гүйдлийн. Энэ нь механик хэлхээний найдвартай байдал багатай, хувьсах гүйдлийн хөдөлгүүртэй харьцуулахад тогтмол гүйдлийн моторын өртөг өндөртэй холбоотой юм. Мэргэжилтнүүдийн үзэж байгаагаар ирэх зууны эхээр тогтмол гүйдлийн хөтөчүүдийн эзлэх хувь нийт хөтчийн 10% хүртэл буурах болно.

Одоогоор зонхилох хэрэглээ байна хэрэм тортой асинхрон мотортой хөтчүүд. Эдгээр хөтчүүдийн ихэнх нь (ойролцоогоор 80%) зохицуулалтгүй байдаг. Статик давтамж хувиргагчийн өртөг эрс буурсантай холбоотойгоор хувь давтамжийн удирдлагатай асинхрон цахилгаан хөтчүүдхурдацтай нэмэгддэг.

DC коллекторын хөтчүүдийн байгалийн хувилбар бол хөтчүүд юм хавхлага, өөрөөр хэлбэл цахимаар солигддог хөдөлгүүрүүд. гүйцэтгэх засаглалын хувьд DC сойзгүй машин(BMPT), байнгын соронзоос өдөөх эсвэл цахилгаан соронзон өдөөлттэй (өндөр чадлын хувьд) синхрон моторыг ихэвчлэн ашигладаг. Энэ төрлийн хөтөч нь машин механизмын үйлдвэрлэл, робот техникийн хувьд хамгийн ирээдүйтэй боловч хамгийн үнэтэй нь юм. Синхрон дурамжхан моторыг идэвхжүүлэгч болгон ашиглах замаар зарим зардлыг бууруулж болно.

Ихэнх шинжээчдийн таамаглаж буйгаар дараагийн зууны хөтөч нь дээр суурилсан хөтөч байх болно унтраалгатай дурамжхан мотор(Харах). Энэ төрлийн хөдөлгүүрийг үйлдвэрлэхэд хялбар, үйлдвэрлэх боломжтой, хямд байдаг. Тэд ямар ч ороомог, соронзгүй идэвхгүй ферросоронзон ротортой. Үүний зэрэгцээ хөтөчийн өндөр хэрэглээний шинж чанарыг орчин үеийн цахилгаан электрониктой хослуулан хүчирхэг микропроцессорын хяналтын системийг ашиглан л хангах боломжтой. Дэлхийн олон хөгжүүлэгчдийн хүчин чармайлт энэ талбарт төвлөрч байна. Ердийн хэрэглээний хувьд өөрөө өдөөгчтэй ороомгийн мотор, харин зүтгүүрийн хөтчийн хувьд статор талаас бие даасан өдөөлт бүхий ороомог мотор нь ирээдүйтэй байдаг. Сүүлчийн тохиолдолд ердийн тогтмол гүйдлийн хөтөчтэй адилтган хоёр бүсийн хурдыг хянах боломжтой.

6.2.1. Асинхрон цахилгаан хөтчүүд
скаляр удирдлагатай

Скаляр хяналтын аргууд нь шаардлагатай статик шинж чанарт хүрэхийг баталгаажуулж, "чимээгүй" ачаалалтай цахилгаан хөтөчүүдэд ашигласан. Эдгээр системийн оролтын үед, дүрмээр бол эрчим хүчний генераторуудыг асаасан бөгөөд энэ нь оролтын дохионы өсөлт (бууралт) хурдыг систем дэх үйл явцыг тогтвортой гэж үзэх боломжтой хэмжээнд хүртэл хязгаарласан, өөрөөр хэлбэл тэгшитгэлд нэр томъёог орхигдуулж болно , зэрэг.

Зураг дээр. 6.26-д соронзон хэлхээний ханалтыг харгалздаггүй шугаман загварт зориулсан бүх дөрвөн хяналтын хуулинд хамаарах асинхрон хэрэм тортой моторын механик шинж чанарыг харуулав. Жагсаалтад орсон хяналтын хуулиудыг өргөнөөр ашиглаж, хяналтын хурдыг шаарддаггүй, ачааллын моментийн гэнэтийн өөрчлөлт байхгүй цахилгаан хөтөчүүдэд өөрсдийгөө сайн нотолсон гэдгийг давтан хэлэх хэрэгтэй.

Цагаан будаа. 6.26. AKZ-ийн механик шинж чанарууд
өөр өөр хяналтын хуулиудын дагуу

Эдгээр хуулиудын хамгийн энгийн нь эхнийх нь: Энэ хуулийг синусоид PWM бүхий инвертер ашиглах үед олон тооны компаниуд үйлдвэрлэдэг, зах зээлд санал болгож буй бараг бүх хагас дамжуулагч хувиргагчид хэрэгжүүлдэг. Энэ хуулийн тав тухтай байдал нь цахилгаан хөтөч нь сөрөг хурдтай эргэх холбоогүйгээр ажиллах боломжтой бөгөөд хурдны хяналтын хязгаарлагдмал хүрээнд механик шинж чанарын байгалийн хатуулагтай байдагт оршино.

Скаляр удирдлагатай цахилгаан хөтчүүдэд давтамж ба хүчдэлийн хоорондох бусад хамаарлыг мөн хурдыг зохицуулах эсвэл тогтворжуулахад ашигладаг. Энэ харьцааны сонголт нь ачааллын моментоос хамаарах бөгөөд хэт ачааллын хүчин чадлыг хадгалах нөхцлөөс хамаарна.

хаана М max нь богино залгааны хамгийн их эргэлт, Μ H -машины босоо амны ачааллын момент.

Таамаглалын дагуу (6.15) шаардлагыг хангасан хүчдэл ба давтамжийн өөрчлөлтийн хууль rs= 0, суулгасан
М.П. Костенко. Энэ хууль ийм хэлбэртэй

хаана У НОМ,f NOM,Μ НОМ -машины паспортын өгөгдөлд өгөгдсөн нэрлэсэн утгууд.

Хэрэв эргэлтийн моментийн өөрчлөлтийн хуулийг урьдчилан мэдэж байгаа бол инвертерийн гаралтын хүчдэл ба давтамжийн шаардлагатай харьцааг тодорхойлж болно. Машины босоо амны ачааллын гурван сонгодог төрлийг авч үзье.

МХ= const, ; P H = M H wm = const, ; . (6.16)

Зах зээл дээрх хөрвүүлэгчид ихэвчлэн бүх гурван хуульд нийцүүлэн дахин тохируулагдахаар бүтээгдсэн байдаг. Үзсэн хуулиудыг хэрэгжүүлдэг цахилгаан хөтөчийн хэлхээг зурагт үзүүлэв. 6.27. Функционал хөрвүүлэгч (FC) нь ачааллын шинж чанараар тодорхойлогддог (6.16) хамаарлын аль нэгийг хэрэгжүүлдэг. Хагас дамжуулагч хувиргагч (SC) нь бие даасан инвертер ба түүний удирдлагын систем, эрчимжүүлэгч (SI) нь аль хэдийн дурьдсанчлан аажмаар нэмэгдэж буй оролтын дохиог бүрдүүлдэг. Энэ тохиолдолд хөтчийн хурдыг нэмэгдүүлэх нь шууд асаах үед ажиглагддаг эргэлт ба гүйдлийн хүчтэй хэлбэлзэл дагалддаггүй.

Цагаан будаа. 6.27. Нээлттэй асинхрон функциональ диаграмм

Илүү төвөгтэй ачааллын хувьд скаляр зохицуулалтын бусад хуулиудыг ашигладаг бөгөөд үүнийг санал хүсэлтийг ашиглан хэрэгжүүлдэг. Эдгээр хуулиудыг асинхрон машины тогтвортой байдалд хийсэн дүн шинжилгээнд үндэслэн дээр авч үзсэн болно.

Автономит гүйдлийн инвертертэй цахилгаан хөтчийг барихад ашигладаг өөр нэг скаляр хяналтын хуулийг авч үзье - энэ бол ψ хууль юм. Р= const.

Цахилгаан хөтөч дээрх энэ хамаарлын хэрэгжилтийг функциональ диаграммд үзүүлэв (Зураг 6.28). Ийм системийг давтамж-гүйдэл гэж нэрлэдэг.

Систем дэх PP блокыг хоёр аргаар хэрэгжүүлж болно. Эхний тохиолдолд (Зураг 6.28) хяналттай Шулуутгагч, цуврал индуктив шүүлтүүр, бие даасан инвертерийг агуулдаг. Индуктив шүүлтүүр нь инвертерт одоогийн эх үүсвэрийн шинж чанарыг өгдөг гэдгийг онцлон тэмдэглэх нь зүйтэй. Ийм гүйдлийн эх үүсвэрийг параметр гэж нэрлэдэг.

Цагаан будаа. 6.28. Асинхрон функциональ диаграмм
скаляр удирдлагатай цахилгаан хөтөч

6.2.2. Асинхрон цахилгаан хөтчүүд
вектор удирдлагатай

Зураг дээр. 6.29-д вектор удирдлагатай хувьсах гүйдлийн хөтөчийн бүтцийг харуулав. Идэвхтэй соронзон цахилгаан ротортой синхрон мотор эсвэл синхрон дургүй моторыг гүйцэтгэх мотор болгон ашиглаж болно. Мөн энэ бүтцийг ашиглан хоёр туйлт хангамжтай гурван фазын унтраалгатай дургүй мотор, түүнчлэн сойзгүй тогтмол гүйдлийн хөдөлгүүрийн горимд шаталсан моторыг удирдах боломжтой.

IGBT шилжүүлэгч эсвэл ухаалаг тэжээлийн модуль дээр суурилсан инвертерийг цахилгаан хувиргагч болгон ашигладаг. Гаралттай шууд холбогдсон инвертер түлхүүрийн драйверууд PWM генераторажиллаж байгаа микроконтроллер суурь вектор импульсийн өргөн модуляц(PWM вектор модуляци) нь тогтмол гүйдлийн холболтын хүчдэлийн хэрэглээг дээд зэргээр нэмэгдүүлж, инвертер дэх динамик алдагдлыг багасгадаг (доороос илүү дэлгэрэнгүй).

Цагаан будаа. 6.29. Хөдөлгүүрийн бүтцийн диаграм
Хувьсах гүйдлийн векторын удирдлага

Зураг дээрх бүтэц. 6.29-д моторын роторын байрлалд импульсийн кодлогч ашиглахыг тооцно. Мэдрэгчээс ирсэн дохиог шууд хянагч руу оруулж, байрлалыг тооцоолох блокт боловсруулдаг бөгөөд үүнийг тусгай захын төхөөрөмж дээр үндэслэн хэрэгжүүлж болно. "квадрат" үйлдлийн горимтой таймер. Роторын механик байрлалын кодыг програмын дагуу машины туйлын хэлтсийн доторх роторын цахилгаан байрлалын код руу хөрвүүлдэг q. Хурдны тооцооллын нэгжийг хэрэгжүүлэхийн тулд микроконтроллерийн тусгай захын төхөөрөмжийг ашиглаж болох бөгөөд тэдгээрийн ажиллах зарчим нь хөдөлгүүрийн замын өгөгдсөн хэсгийг боловсруулах хугацааны интервалыг хэмжихэд суурилдаг. (хурд тооцоологч), эсвэл ерөнхий зориулалтын дагалдах хэрэгсэл гэх мэт үйл явдлын процессоруудэсвэл арга хэмжээний менежерүүд. Сүүлчийн тохиолдолд "квадрат" горимд ажилладаг таймер нь харьцуулах сувгуудын аль нэгний суурь юм. Хөдөлгүүр заасан зайг гүйцээж дуусмагц харьцуулах тасалдал үүснэ. Энэхүү тасалдлын үйлчилгээний горимд CPU нь өмнөх тасалдлаас хойшхи хугацааны интервалыг тодорхойлж, одоогийн хөтчийн хурдыг w тооцоолно. "Квадрат" горимд ажилладаг таймер нь импульсийн кодлогчийн нэг эргэлтийн тэмдгийн тооноос хамааран анхны тохиргоог хийх боломжийг олгодог бөгөөд лавлагаа кодлогч ашиглан түүний төлөвийг автоматаар засах горимтой байх нь зүйтэй юм. Хурд хэмжигч нь хурд хэмжилтийн үе дэх импульсийн тоо (1-ээс 255 хүртэл) болон цаг хугацааны тохируулгатай нарийвчлалтай (хамгийн их нарийвчлал нь 50 - 100 ns, 1:128 нарийвчлалын тохируулгын мужтай) тохируулж нарийвчлалтай ажиллах ёстой. . Хэрэв микроконтроллерийн захын төхөөрөмжүүдэд тавигдах дээрх шаардлагыг хангасан бол 0.1% -иас багагүй нарийвчлалтайгаар 1: 20000-аас доошгүй хурдыг хэмжих боломжтой болно. Цахилгаан хувьсагчдыг хэмжихийн тулд микроконтроллер байх ёстой суурилуулсан ADCхамгийн багадаа 10 - 12 битийн нарийвчлалтай, хамгийн багадаа 5 - 10 мкс хөрвүүлэх хугацаатай. Дүрмээр бол найман ADC суваг нь зөвхөн фазын гүйдлийн эргэх дохиог хүлээн авахаас гадна тогтмол гүйдлийн холбоос дахь хүчдэл ба гүйдлийн эргэх холбоо, түүнчлэн гадаад тохиргооны дохиог хүлээн авахад хангалттай. Инвертер болон моторын хамгаалалтыг хэрэгжүүлэхийн тулд нэмэлт аналог дохиог ашигладаг. Хэрэв микроконтроллер нь автоматаар сканнердаж, хувиргах процессыг эхлүүлэхийг зөвшөөрвөл ADC-ийн ажиллагаа илүү бүтээмжтэй байх болно. Үүнийг ихэвчлэн тусдаа захын төхөөрөмж ашиглан хийдэг захын гүйлгээний процессор, эсвэл ашиглах ADC автомат эхлүүлэх горимүйл явдлын процессор эсвэл PWM дохио үүсгэгчээс. Дор хаяж хоёр аналог дохиог нэгэн зэрэг түүвэрлэх нь зүйтэй.

Вектор PWM модуляцын блокт хүчдэлийн вектор бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг эхлээд роторын уртааш тэнхлэгтэй холбоотой туйлын координатын системд (g, r) хувиргаж, дараа нь роторын одоогийн байрлалыг харгалзан q, ажлын салбар. , салбар доторх өнцгийг тодорхойлж, статортой холбоотой үнэмлэхүй координатын систем дэх суурь векторуудын бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг тодорхойлно. Хөдөлгүүрийн ороомог U a, U b, U c-д хэрэглэсэн хүчдэлүүд үүсдэг. Дээр дурдсан бүх координатын хувиргалтыг (Урагш ба урвуу Парк ба Кларк хувиргалт) бодит цаг хугацаанд хийх ёстой. Векторын хяналтын системийг хэрэгжүүлэхэд ашигладаг микроконтроллер байх нь зүйтэй юм суулгасан функцийн номын санкоординат хувиргах функцийг багтаасан моторын үр ашигтай удирдлагад тохируулсан. Эдгээр функц бүрийн хэрэгжилтийн хугацаа хэдхэн микросекундээс хэтрэхгүй байх ёстой.

Асинхрон моторын векторын хяналтын системийн өвөрмөц онцлог нь роторын урсгалын векторын одоогийн өнцгийн байрлалыг үнэлдэг нэмэлт тооцоолох нэгж ашиглах хэрэгцээ юм. Энэ нь хөдөлгүүрийн математик загварын дагуу эмхэтгэсэн дифференциал тэгшитгэлийн системийн бодит цагийн шийдлийн үндсэн дээр хийгддэг. Мэдээжийн хэрэг, ийм ажиллагаа нь төв процессорын нэмэлт тооцоолох нөөцийг шаарддаг.

6.2.3. Хавхлага ба контактгүй
DC машинууд

Холбоо барихгүй тогтмол гүйдлийн машин (BMPT) ба хавхлагын машинууд (VM) нь роторын байрлал мэдрэгч (RPS), координат хувиргагч (PC) болон цахилгаан хагас дамжуулагч хувиргагч (PSC) ашиглан хэрэгждэг хаалттай систем дэх синхрон мотор (Зураг 6.30) юм. ).

BMPT ба VM-ийн ялгаа нь зөвхөн хагас дамжуулагчийн цахилгаан хувиргагчийн гаралт дээр хүчдэл үүсэхэд л хамаарна. Эхний тохиолдолд машины ороомог дээр импульсийн хүчдэл (гүйдэл) үүсдэг. Хоёрдахь тохиолдолд SPP-ийн гаралт дээр синусоид буюу бараг синусоид хүчдэл (гүйдэл) үүсдэг.

BMPT нь битүү хүчдэл үүсгэх системд багтсанаараа гишгүүртэй машинуудаас ялгаатай гэдгийг тэмдэглэх нь зүйтэй. Тэдгээрийн дотор хүчдэл нь роторын байрлалаас хамаарч үүсдэг бөгөөд энэ нь роторын байрлал нь хяналтын импульсийн тооноос хамаардаг шат дамжлагатай харьцуулахад үндсэн ялгаа юм.

Цагаан будаа. 6.30. BMPT ба VM-ийн функциональ диаграмм

Синхрон машинуудын цувралд гистерезис ба дурамжхан моторууд нь тусдаа байдаг. Эдгээр машинуудыг цахилгаан хөтөчид бараг ашигладаггүй.

Хяналттай систем дэх синхрон машинуудын бүх төрлөөс хавхлагын машинууд нь хамгийн ирээдүйтэй гэж тооцогддог.

Олон тооны хэрэглээнд, жишээлбэл, унтраалгатай, сойзгүй тогтмол гүйдлийн мотортой хөтчүүдийн хувьд шилжих интервалын үед моторын ороомог дахь өгөгдсөн тогтмол гүйдлийн түвшинг хадгалахад хангалттай. Хяналтын системийн бүтэц нь мэдэгдэхүйц хялбаршуулсан. Хэлхээний онцлог (Зураг 6.31) нь PWM генератор нь хоёр функцийг нэгэн зэрэг гүйцэтгэдэг: байрлал мэдрэгчийн дохионы дагуу моторын фазуудыг автоматаар солих, моторт өгсөн хүчдэлийг зохицуулах замаар гүйдлийг өгөгдсөн түвшинд байлгах. ороомог.

Хэрэв генератор суурилуулсан бол эхний функц автоматаар хэрэгжиж болно гаралтын хяналтын нэгжҮйл явдлын процессороос тушаал хүлээн авдаг A. Хоёрдахь функц нь уламжлалт бөгөөд гаралтын PWM дохионы үүргийн мөчлөгийг өөрчлөх замаар хэрэгждэг. Моторын роторын байрлалыг тооцоолохын тулд Hall элементийн кодлогч эсвэл илүү үнэтэй импульсийн кодлогч ашиглаж болно. Эхний тохиолдолд байрлал мэдрэгчээс ирсэн дохиог микроконтроллер руу оролтонд оруулна үйл явдлын процессор барих модулиуд.

Моторын бүхэл тоон алхам бүрийн гүйцэтгэлийг үйл явдлын процессор тодорхойлж, инвертерийн товчлууруудыг автоматаар солиход хүргэдэг. Кодероос ирмэгийг авах бүрт тохиолддог тасалдлыг хоёр зэргэлдээ сэлгэн залгах хугацаа, цаашлаад хөтөчийн хурдыг тооцоолоход ашигладаг. Хоёрдахь тохиолдолд та хөдөлгүүрийн роторын одоогийн байрлал, түүний хурдны талаар илүү нарийвчлалтай мэдээлэл авах боломжтой бөгөөд энэ нь хурдны функц болох эргэлтийн өнцгийг ухаалаг удирддаг хөтчүүдэд шаардлагатай байж болно. Тиймээс бүрэн хүчин чадалтай хувьсах гүйдлийн хөтөч векторын хяналтын системүүд нь хамтын ажиллагааг хангах, засвар үйлчилгээ хийхэд төв процессороос хамгийн бага нөөц шаарддаг дээр дурдсан өргөн хүрээний дагалдах хэрэгслүүд бүхий өндөр хүчин чадалтай микроконтроллеруудыг шаарддаг.

Цагаан будаа. 6.31. Хяналтын системийн блок диаграмм
сойзгүй DC мотор

6.3. Эрчим хүчний хагас дамжуулагч
систем дэх хувиргагчид
автоматжуулсан цахилгаан хөтөч

Автоматжуулалтын систем дэх цахилгаан хагас дамжуулагч хувиргагч нь цахилгаан моторын эргэлтийн хурд, эргэлтийг зохицуулах үүргийг гүйцэтгэдэг. Тэдгээр нь эрчим хүчний хэрэглэгч (ихэвчлэн цахилгаан мотор) болон үндсэн тэжээлийн эх үүсвэрийн хооронд холбогддог (Зураг 6.32). Үйл ажиллагааны зарчмын дагуу цахилгаан хувиргагчийг дараахь үндсэн төрлүүдэд хуваана.

хяналттай Шулуутгагч (HC)Тогтмол давтамжийн тэжээлийн эх үүсвэрийн ээлжит, ихэвчлэн синусоид хүчдэлийг хувиргадаг (ихэвчлэн үйлдвэрлэлийн
еба = 50 Гц эсвэл еба \u003d 400 Гц) ба тогтмол үр дүнтэй утгатай (ихэвчлэн Уба = 220 В эсвэл Уба = 360 В), зохицуулалттай тогтмол гүйдлийн гаралтын хүчдэлд ( УП = var, е n = 0).

импульсийн өргөн хөрвүүлэгч (PWM)цахилгаан тэжээлийн тогтмол хүчдэлийг хувиргах
(Уболон = const, еба = 0) гаралт дээрх тогтмол зохицуулалттай тогтмол хүчдэлд ( УП = var, е n = 0).

бие даасан инвертер (AI)тогтмол гүйдлийн тэжээлийн хүчдэлийг хувиргадаг ( Уболон = const, еба = 0) тохируулж болох үр дүнтэй утга ба тохируулгатай давтамжтай гаралтын хувьсах хүчдэлд ( У n = var, е n = var).

шууд давтамж хувиргагч (NPC) тогтмол давтамжийн ээлжит, ихэвчлэн синусоид хүчдэлийг хөрвүүлэх ( еба = 400 Гц эсвэл еба = 50 Гц) тогтмол давтамжтай (ихэвчлэн 220 В) хувьсах гүйдлийн гаралтын хүчдэлд тохируулж болох rms ба тохируулгатай давтамжтай ( УП = var, еП = var).

Цагаан будаа. 6.32. Цахилгаан хувиргагчийг ашиглах үндсэн аргууд

Энд байнгын стрессүүд байгааг тэмдэглэх нь зүйтэй ( е= 0) дундаж утгуудаар тодорхойлогддог У i.sr., У n.sr болон хувьсагч ( f¹ 0) - үр дүнтэй утгууд ( Уболон, У P).

Тиймээс хэт ягаан туяа, SHIP цахилгаан хувиргагчийг (хүчдэл, гүйдэл, эрчим хүч) шууд гүйдлийн хэрэглэгчдийг хянахад ашиглаж болно. Түүнээс гадна, сүүлийнх нь зөвхөн цахилгаан мотор төдийгүй идэвхтэй (эсэргүүцэлтэй) ачаалалтай хэрэглэгчид байж болно (ийм цахилгаан хувиргагчийг зохицуулалттай тэжээлийн хангамжид ашигладаг). Хэрэв тэжээлийн эх үүсвэр нь хувьсах гүйдэлтэй бол HC эсвэл Шулуутгагч ба PWM-ийн хослолыг ашиглаж болно.

Хувьсах гүйдлийн хэрэглэгчдийн хувьд (ихэвчлэн хувьсах гүйдлийн машин байдаг) AI-г ашигладаг бөгөөд хувьсах гүйдлийн эх үүсвэр, NFC эсвэл хэт ягаан туяа, хиймэл оюун ухааны хослол, эсвэл Шулуутгагч ба хиймэл оюун ухаанаас тэжээгддэг.

6.3.1. Хяналттай Шулуутгагч

Хяналттай Шулуутгагчийн эрчим хүчний эх үүсвэр нь хувьсах гүйдлийн сүлжээ юм. Хяналтын зарчим нь тэжээлийн хүчдэлийн эерэг хагас мөчлөгт электрон түлхүүр (ихэвчлэн тиристор) нээгдэж, энэ хагас мөчлөгийн зөвхөн нэг хэсэг нь хэрэглэгчдэд хүчдэл өгдөг. Хяналттай Шулуутгагчийн гаралтын хүчдэл ба гүйдэл нь тогтмол ба хувьсах бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг агуулдаг. Цахим түлхүүрийг нээх мөчийг (үе шат) өөрчилснөөр цахилгаан хэрэглэгчийн оролтын хүчдэлийн дундаж утгыг өөрчилдөг. Хяналттай Шулуутгагч нь тогтмол гүйдлийн моторыг арматурын хэлхээгээр жолоодоход ихэвчлэн ашиглагддаг.

Хяналттай Шулуутгагчийн олон тооны янз бүрийн схемүүд байдаг. Ашиглалтын болон бүтээцийн зарчмын дагуу тэдгээрийг хоёр бүлэгт хувааж болно: хагас долгион (төвийг сахисан утастай хэлхээ), гол хүчдэлийн зөвхөн нэг хагас долгионыг ашигладаг ба хоёр хагас долгион (гүүр) хэлхээнүүд), AC сүлжээний хүчдэлийн хагас долгионыг хоёуланг нь ашигладаг.

Цэвэр идэвхтэй ачаалалтай хамгийн энгийн бүрэн долгионы тиристорын хэлхээний ажиллагааг авч үзье Р n (Зураг 6.33).

Синусоид сүлжээний хүчдэлийн эх үүсвэр рүү Уба тиристорын гүүрээр n далайцтай
VS1 – VS4. Диагональ тиристорууд VS1, VS4болон VS2, VS3онгойлгох өнцгөөр тодорхойлогдох цаг мөчид ээлжлэн хосоор онгойлгох a.

α интервалд < w т< Ачаалал дээр 180 ° хүчдэл өгдөг УП =Ааннүгэл w т.Зурагт. 6.35 ачааллын хүчдэлийн муруйг харанхуйд сүүдэрлэдэг.

Ачаалал идэвхтэй (эсэргүүцэлтэй) тул гүйдлийн муруй нь хүчдэлийн муруйг дагадаг. Тухайн үед В t = 180°-ийн үед гүйдэл тэг болж буурч, харгалзах хос диагональ тиристор хаагдана. Энэ процессыг хагас мөчлөг тутамд давтана. Тиристорууд нь нэлээд эгц урд ирмэг бүхий богино хугацааны импульсээр удирддаг бөгөөд энэ нь асаалттай үед тиристор дахь эрчим хүчний алдагдлыг бууруулж, улмаар халаалтыг бууруулдаг.

Үзэж буй фазын хяналтын аргыг фазын шилжилтийн аргуудыг ашиглан хэрэгжүүлж болох бөгөөд тэдгээрийн нэг нь жишиг хүчдэл (ихэвчлэн хөрөөний шүд) ба хяналтын дохионы тогтмол хүчдэлийг харьцуулах үндсэн дээр босоо хяналтын арга юм. Эдгээр хүчдэлийн агшин зуурын утгуудын тэгш байдал нь хэлхээ нь импульс үүсгэж, дараа нь олшруулж, тиристорын хяналтын электрод руу тэжээгддэг үе шатыг тодорхойлдог. Хяналтын импульсийн үе шатыг өөрчлөх нь хяналтын дохионы хүчдэлийн түвшинг өөрчлөх замаар хийгддэг Ужишээ нь. Функциональ хяналтын диаграммыг зурагт үзүүлэв. 6.34. GPN-ийн хөрөөний хүчдэлийн генератороор үүсгэгдсэн, SU синхрончлолын төхөөрөмжийг ашиглан сүлжээний хүчдэлтэй синхрончлогдсон жишиг хүчдэл нь оролтын хүчдэлийг (хяналтын дохио) нэгэн зэрэг хүлээн авдаг CC харьцуулах хэлхээнд тэжээгддэг. Харьцуулах хэлхээний дохио нь импульс хэлбэржүүлэгч (FI), дараа нь импульс түгээгч (RI), цахилгаан өсгөгч (U) руу, тэндээс хяналтын электрод руу хүчирхэг, эгц хэлбэрээр тэжээгддэг. -ирмэг ба фазын удирдлагатай импульс.

БОЛОВСРОЛ, ШИНЖЛЭХ УХААНЫ ЯАМ

ОРОСЫН ХОЛБООНЫ УЛС
ХОЛБООНЫ БОЛОВСРОЛЫН ГАЗАР
УЛСЫН БОЛОВСРОЛЫН БАЙГУУЛЛАГА

ДЭЭД МЭРГЭЖЛИЙН БОЛОВСРОЛ
УФИМСКИЙ УЛСЫН ТОС

ТЕХНИКИЙН ИХ СУРГУУЛЬ

В.И.БАБАКИН

Сахилгын талаархи лекцийн курс:

"Стандартын автоматжуулсан цахилгаан хөтөч

үйлдвэрлэлийн механизм ба технологийн

цогцолборууд."
2-р хэсэг.

Уфа 2007 он

1.Асинхрон мотортой AED 4

Реостатын удирдлагатай IM бүхий 1.1AEP 4

AD 5 статорт нийлүүлэх тохируулгатай хүчдэл бүхий AKZD бүхий 1.2AEP

2. Хувьсах гүйдлийн мотортой AED-ийн одоогийн байдал 7

2.1 AED-ийн нийлэгжилт, хяналтын асуудал 7

3. Синхрон ашиглан автоматжуулсан асинхрон цахилгаан хөтөч

Цахилгаан машины давтамж хувиргагч 9

4. Асинхрон ашиглан автоматжуулсан асинхрон цахилгаан хөтөч

Цахилгаан машины давтамж хувиргагч 11

5. Статик давтамж хувиргагч (SFC) бүхий хувьсах гүйдлийн мотортой автомат цахилгаан хөтөч 11

5.1 DC холбоос бүхий давтамж хувиргагч 12

7. Бүтцийн удирдлагатай Шулуутгагчтай PE-тэй AEPT………………………… .14

8. Хэт ягаан туяаны цацраг бүхий FC бүхий AED-ийн хурдны хяналт………………………………………………17

9.SW-тэй FC-тэй AED-д эхэлнэ…………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………

10. SW-тэй AED-д тоормослох…………………………………………………………………..19

10.1. Урвуу цахилгаан тоормос (RT)………………………………………………… ..19

10.2.Динамик тоормос …………………………………………………………………… 19

10.3.Урвуу…………………………………………………………………………………… ..20

11. SW-тэй FC-тэй AED-ийн давуу болон сул талууд………………………………………… .20

12. WIDE …………………………………………………………………………. бүхий инвертер ашиглан автоматжуулсан цахилгаан хөтөч.20

13. Хурдны зохицуулалт, WID бүхий AED-д эхлэх тоормос ………………………………21

13.1 WID-ээр AED дахь хурдны удирдлага ………………………………………………………21

13.2 SHIRD-тэй AED-д үйл ажиллагаагаа эхлүүлэх……………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………

13.3 SHIR-тай AED-д тоормослох………………………………………………………………… 22

14 PWM инвертер ашиглан автоматжуулсан цахилгаан хөтөч……………………22

15 PWM-тэй инвертерийн ажиллах зарчим……………………………………………………………..23

16 PWM бүхий инвертерийн бүдүүвч диаграмм……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………24

Түгжихгүй тиристор дээр суурилсан PWM бүхий 17 FC ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….25

18 Орчин үеийн давтамж хувиргагчийн элементийн суурь………………………….26

18.1 цахилгаан шүүлтүүр ....................................................................................... 27

18.2 Хоёр талт дулаан шингээгч бүхий орчин үеийн хүчирхэг цахилгаан унтраалгауудын шинж чанар

19 IGBT транзистор дээр суурилсан инвертерийн үндсэн диаграмм………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 19

20 PWM бүхий FC бүхий AED дахь хурдны хяналт…………………………………………….29

21 PWM-тэй FC-тэй AED-ээс эхлэн………………………………………………………………..29

22 PWM инвертертэй AED-д тоормослох……………………………………………………… .29

23 PWM бүхий FC-тэй AED дахь яаралтай тусламжийн горимууд…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………29

24 Моторын хавчааруудын хэт хүчдэлд холбох кабелийн уртын нөлөө ……….30

25 зарчим, векторын хяналтын ба суурь .........................................................................................................................................................................................................................................................................................

26 Векторын хяналтын хэрэгжилт……………………………………………………..36

27 Шууд хувиргах автоматжуулсан хувьсах гүйдлийн цахилгаан хөтөч

Давтамжийн жигүүр (LFC)…………………………………………………………………… ..38

28 Каскадын хэлхээнд автоматжуулсан хувьсах гүйдлийн хөтөч………….40

29 Цахилгаан моторын каскадтай автоматжуулсан цахилгаан хөтөч……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 42

30 Цахилгаан механик цахилгаан машины каскад бүхий автоматжуулсан цахилгаан хөтөч ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..43

31 Асинхрон хавхлагын үе шаттай автомат цахилгаан хөтлүүр (AVK).44

32 Хос тэжээлийн машинтай автомат AC хөтчүүд

Нияа…………………………………………………………………………………………… .45

33 Синхрон горимд ажилладаг хос цахилгаан машинтай автомат AC хөтчүүд……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 46

34 Хос тэжээлийн машинтай автомат AC хөтчүүд

Ния асинхрон горимд ……………………………………………………………………..48

35 Сойзгүй мотортой автомат AC цахилгаан хөтөч …50

36 Автоматжуулсан servo AC хөтчүүд……… …….52
1. Асинхрон мотортой AED
1.1 Реостатик зохицуулалттай IM-тэй AED.

Эдгээр схемийг фазын ротортой IM-д ашигладаг.

Үйл ажиллагааны зарчим:Роторын хэлхээний идэвхтэй эсэргүүцлийг өөрчилснөөр бид гулсахад нөлөөлж, өнцгийн хурдыг өөрчилдөг.

Зохицуулалтын чанарын хамгийн чухал үзүүлэлтүүдийн нэг бол жигд байдал юм. Энэ тохиолдолд энэ нь роторын хэлхээнд нэвтрүүлсэн нэмэлт эсэргүүцлийн алхмын тооноос хамаардаг бөгөөд энэ нь эргээд реле контакторын хэлхээг ашиглан стандарт хяналтын төхөөрөмжөөр хязгаарлагддаг. Үе шатуудын тоог нэмэгдүүлэх нь реле, контактуудын тоог нэмэгдүүлэх бөгөөд энэ нь бүхэлдээ системийн хурд, найдвартай байдлыг бууруулахад хүргэнэ. Нэмж дурдахад ийм цахилгаан хөтчүүд нь эрчим хүчний үзүүлэлт багатай, гүн зохицуулалтын чиглэлээр үр ашиг багатай, нэмэлт эсэргүүцэл мэдэгдэхүйц нэмэгдэж, шинж чанарын хөшүүн чанар огцом буурч, цахилгаан хөтөчийн тогтвортой байдалд нөлөөлнө.

Зохицуулалтын жигд байдлыг нэмэгдүүлэхийн тулд импульсийн параметрийн зохицуулалтыг ашигладаг. Энэ аргын мөн чанар нь роторын хэлхээнд нэмэлт эсэргүүцлийг ээлжлэн оруулах, арилгахад оршдог бөгөөд дундаж утга нь:

Энд t 1 - түлхүүрийн хаалттай төлөвийн үргэлжлэх хугацаа;

T 2 - түлхүүрийн нээлттэй төлөвийн үргэлжлэх хугацаа.

2-р зураг

ω нь ε=1 ба ε=0 гэсэн хоёр хилийн шинж чанарын хоорондох эгнээнд жигд өөрчлөгдөнө.

Реостат удирдлагатай EA-д хурдны хяналтын хүрээ нь дараахь байдлаар хязгаарлагддаг.

Их хэмжээний эрчим хүчний алдагдал (үр ашиг багатай)
Тогтвортой байдал бага (D=1.5÷1).

^ 1.2 IM-ийн статорт нийлүүлэх тохируулгатай хүчдэл бүхий AKZD бүхий AED.
Ийм цахилгаан хөтчийн ажиллах зарчим нь stator-д нийлүүлсэн хүчдэл нь хүчдэлийн квадраттай пропорциональ буурах үед цахилгаан соронзон эргүүлэх момент буурч, эргэлтийн хурд ω буурдаг.
Зохицуулалт нь статорын хэлхээнд багтсан хүчдэлийн зохицуулагчийг ашиглан хийгддэг. Хоёр төрлийн зохицуулалт байдаг:

импульс;
Үргэлжилсэн.

Саяхныг хүртэл импульсийн хяналтын аргыг голчлон ашигладаг байсан.

Импульсийн хяналтын хамгийн энгийн схем:
3-р зураг
Энэ тохиолдолд хаагдах, нээх давтамж нь сүлжээний давтамжтай тохирч байна е ≤ 200 Гц. Хяналтын импульсийн ажлын мөчлөг өөрчлөгдөхөд үр дүнтэй хүчдэлийн утга өөрчлөгдөнө.
ε=1 үед хөдөлгүүр нь байгалийн механик шинж чанараар ажилладаг бол K товчлуурууд байнга хаалттай байдаг. ε буурах тусам өнцгийн хурд буурна. Энэ тохиолдолд эгзэгтэй мөч M CR буурч, үр дүнд нь механик шинж чанарын ажлын хэсгийн хэт ачааллын хүчин чадал (хатуу байдал) буурдаг. Ажлын мөчлөгийн бага утгуудад, жишээлбэл. бага хурдтай үед хөтөч тогтворгүй байдаг.

Сул тал:

Хүчдэл, хурдны өсөлт, түүнчлэн моторын статорын ороомгийг асаах, унтраахтай холбоотой түр зуурын цахилгаан соронзон үйл явцтай холбоотой эрчим хүчний бага гүйцэтгэл.
Ийм цахилгаан хөтөч нь зөвхөн тасралтгүй горимд ажиллах боломжтой, учир нь. хөдөлгүүрийг богино хугацаанд эхлүүлэх, зогсоохыг бүү ханга.

Үүнтэй холбогдуулан индикаторууд нь импульсийн хүчдэлийн зохицуулалт, импульсийн фазын ээлжээр ажилладаг цахилгаан хөтөчтэй байдаг.

KN нь KV товчлууруудын унтарсан төлөвийн интервалаар, KV товчлууруудыг удирддаг ε=0 импульсийн үед асдаг. EA нь солих эсрэг тоормосны горимд ажиллах болно. Ийм EA дахь механик шинж чанаруудын гэр бүл нь ажлын хэсэгт илүү хатуу байх болно (хэт ачааллын хүчин чадал бага).

Импульсийн хүчдэлийн зохицуулалт ба импульсийн фазын ээлжийн механик шинж чанаруудын хоорондох ялгаа (ажлын хэсэгт цахилгаан хөтөч илүү тогтвортой ажилладаг). Маш бага ε утгын үед шинж чанарууд нь эсрэг утсаар тоормослох бүсэд ордог бөгөөд энэ нь хөдөлгүүрийг хурдан зогсоох боломжийг олгодог. Ийм цахилгаан хөтчүүд нь завсарлагатай горимд зориулагдсан боловч эдгээр цахилгаан хөтчүүд нь эрчим хүчний үзүүлэлтээс ч доогуур байдаг, tk. мотор болон тоормосны горимыг нэвтрүүлэх нь их хэмжээний эрчим хүчний алдагдал дагалддаг бараг тасралтгүй цахилгаан соронзон шилжилтийг үүсгэдэг.

Сул тал:

Хөдөлгүүрийн босоо амны тогтмол хүчээр тэжээлийн хүчдэлийг бууруулснаар роторын терминал дахь хүчдэл буурч, роторын гүйдэл нэмэгдэж, хөдөлгүүрийн чадлын хүчин зүйл буурч, үр ашиг буурах болно.

Чанарын үзүүлэлтүүд:

Бага эрчим хүчний гүйцэтгэл;
Зохицуулалтын тогтвортой байдал бага:
Хяналтын хүрээ D=1.5÷1;
Гөлгөр байдал өндөр;
Чиглэл нэг холбоос "доошоо";

Зохицуулахыг зөвлөж байна М=const учир нь Энэ нь эхний дутагдлаас ангижрах боломжийг танд олгоно.

Одоогийн байдлаар тасралтгүй хүчдэлийн зохицуулалт бүхий EP-ийг өргөн ашиглаж байна.

RN-AD;
TRN-AD.

Ийм цахилгаан хөтчүүд нь IRN-тэй ED-ээс хамаагүй илүү эрчим хүчний үзүүлэлттэй байдаг ч бусад бүх үзүүлэлтүүд ижил байдаг.
Саяхан ийм цахилгаан хөтчүүд үндэслэлгүй өргөн сурталчилгааг хүлээн авсан. Тэдгээрийг давтан богино хугацааны горимд ажилладаг механизмд ашиглахыг санал болгож байна. TRN-IM систем дэх ω-ийн зохицуулалтыг тиристорын галын өнцгийг өөрчлөх замаар статорын терминал дээрх хүчдэлийг өөрчлөх замаар гүйцэтгэдэг. Зураг 5

^ TRN-AD системийн дагуу EP-ийн давуу талууд: Анхны зардлын хувьд давтамж хувиргагчтай EP-ээс 30-40% хямд байна; засвар үйлчилгээний зардал 20-50% буурна.

^ TRN-AD системийн дагуу EP-ийн сул талууд: Бага хяналтын муж D=2÷1.

Статорын ороомог дахь тохируулгатай EMF бүхий AED ашиглан энэ сул талыг тодорхой хэмжээгээр арилгаж болно, i.e. хүчдэлийн зохицуулалт биш, харин EMF.

^ 2. Хувьсах гүйдлийн мотортой AED-ийн одоогийн байдал.

2.1 AED-ийн синтез ба хяналтын асуудал.
Хяналтын объект -

ED (цахилгаан механик хувиргагч);
SP (цахилгаан цахилгаан хувиргагч);
IP (хэмжих хувиргагч).

1) ED(цахилгаан механик хувиргагч).

Үйлдвэрлэлийн ерөнхий зориулалтаар орчин үеийн AKZD цахилгаан хөтөчд ашигладаг хамгийн өргөн ангиллын цахилгаан мотор. Эдгээр моторууд нь үйлдвэрлэлийн сүлжээнд шууд холбогдохын тулд хувьсах хурдтай хөтчүүдэд ашиглах зориулалттай. Үндсэндээ энэ чиглэлийн өөрчлөлт нь цахилгаан моторын дизайны зарим сайжруулалтын шинж чанартай байдаг. AKZD-ийн тусгай өөрчлөлтүүдийг боловсруулж, давтамжийн удирдлагатай цахилгаан хөтөчид ашиглах зориулалттай үйлдвэрлэж байна (Siemens компани AKZD-ийг 500-1000 Гц-ийн бага ба өндөр давтамжид ашиглах зорилгоор таван жилийн турш боловсруулж, бөөнөөр үйлдвэрлэсэн. ). Үүнээс гадна байнгын соронзноос (контактгүй) өдөөлт бүхий LED-ийн үйлдвэрлэл нэмэгдэж байна. Эдгээр цахилгаан моторууд нь жин, хэмжээ, үнийн үзүүлэлтээрээ сайжирч, техникийн болон эрчим хүчний үзүүлэлтээрээ дутахгүй. Ирээдүйтэй EM-ийн дунд индуктор мотор байдаг бөгөөд энэ нь хөгжүүлэгчдийн үзэж байгаагаар техникийн болон эрчим хүчний шинж чанараас хамаагүй илүү бөгөөд маш энгийн цахилгаан хувиргагч шаарддаг (цахилгаан хөтөчийн өртөг хамаагүй бага). Синхрон дурамжхан цахилгаан мотор нь IM ба SM хоорондын зайд байдаг жин, хэмжээтэй үзүүлэлттэй бөгөөд үүнтэй зэрэгцэн бага зардлаар эрчим хүчний хэмнэлт ихтэй байдаг.
2) SP(цахилгаан цахилгаан хувиргагч);

Тогтмол гүйдлийн мотор бүхий цахилгаан хөтөч дэх SP талбарт одоогийн байдлаар Шулуутгагч - AVI бүтэцтэй хувиргагчийг ихэвчлэн ашигладаг. Түүгээр ч барахгүй 2000 оноос өмнө засварын чанарт тавигдах шаардлагыг зохицуулаагүй байсан бол одоогийн байдлаар хамтарсан үйлдвэрийн бүтцэд Шулуутгагч төхөөрөмж байгаа эсэхийг хатуу зохицуулсан хэд хэдэн зохицуулалтын баримт бичиг гарч ирэв. Эдгээр нь IEEE-519, IEC555 стандартууд - нэгтгэх стандартууд; ГОСТ 13109. Орчин үеийн хамтарсан үйлдвэрүүдийн чанарын үзүүлэлтүүдийг сайжруулах, ялангуяа эрчим хүчний хэрэглээний чанарыг сайжруулах, тухайлбал, эрчим хүчний хүчин зүйлийг нэмэгдүүлэхийн тулд гаралтын хүчдэл тогтворжуулах бүрэн удирдлагатай цахилгаан унтраалга дээр шулуутгагчийг ашиглаж байна. Нэмэлт индукц бүхий хэлхээ, залгах оролтын түлхүүр бүхий хэлхээг ухаалаг технологи ашиглан гүйцэтгэдэг. Гэсэн хэдий ч хяналтгүй Шулуутгагчтай SP нь илүү үр ашигтай, хямд байх шиг байна. Одоогийн байдлаар JV нь MGT эсвэл IGST тиристор зэрэг орчин үеийн электрон төхөөрөмжүүд болон бүрэн удирдлагатай IGBT транзисторуудыг ашигладаг орчин үеийн баазыг ашиглаж байна. Үүнээс гадна одоогийн байдлаар 6-10 кВ хүчдэлийн нягтралтай транзисторуудыг боловсруулж байна.

Одоогийн байдлаар SP-ийн хамгийн ирээдүйтэй ажиллах горим бол 20 кГц-ийн модуляцын давтамжтай өндөр давтамжийн PWM горим ба векторын хяналт юм (статорын гүйдлийн эргүүлэх момент үүсгэгч ба урсгалыг үүсгэгч бүрэлдэхүүн хэсгүүдээр дамжуулан үзүүлэх нөлөө). Энэ горим нь 500-1000 Гц нэрлэсэн давтамжтай моторуудад хамгийн таатай байдаг. Энэ тохиолдолд модуляцын давтамжийг моторыг нийлүүлдэг хүчдэлийн давтамжтай тохируулах асуудлыг илүү хялбар шийддэг. Одоогийн байдлаар хамтарсан үйлдвэрийн ирээдүйтэй төрөл бол матрицын хяналтын систем бүхий матриц бүтэцтэй NFC юм. Ийм хөрвүүлэгчийн давуу тал нь реактив элементүүд байхгүй, i.e. цахилгаан хэлхээний багтаамж ба индукц, гаралтын хүчдэл ба гүйдлийн бараг синусоид хэлбэр, түүнчлэн тэргүүлэх cosφ горимд ажиллах чадвар.
3) IP(хэмжих хувиргагч).

Уламжлал ёсоор мэдэгдэж байгаа хэрэгслийг одоогоор анхдагч тоолуур болгон ашиглаж байгаа бөгөөд үүнд худалдаанд байгаа гүйдэл ба хүчдэлийн мэдрэгч, Холл мэдрэгч, тахогенератор, фото импульс, кодын шилжилт, байрлал мэдрэгч, цахилгаан соронзон эргэлт, сельсин гэх мэт. Конденсатив, лазер гэх мэт орчин үеийн мэдрэгчийн хэрэглээний хэмжээ бараг тэгтэй тэнцүү байна. IP-ийн хамгийн ирээдүйтэй төрөл бол шууд бус тоолуур бөгөөд моторын идэвхтэй ба индуктив эсэргүүцэл, роторын хурд, байрлал гэх мэт хялбар хэмжигдэх параметрүүд дээр суурилдаг. Ийм хэмжих системийг ашиглахдаа олон тооны мэдрэгч, ялангуяа эргэлтийн хурдны мэдрэгч ашиглах шаардлагагүй болно. Ийм хэмжилтийн системийг мэдрэгчгүй гэж нэрлэдэг.
^ Цахилгаан хөтчийн удирдлагын даалгавар:

Хяналтын хамгийн түгээмэл асуудал бол EA-ийн эргэлтийн хурдыг шууд хянах асуудал юм. Үүнээс гадна цахилгаан соронзон эргэлт, хүч, хурдатгал, роторын байрлалыг зохицуулах, технологийн аливаа параметрийг зохицуулах ажлыг гүйцэтгэдэг тусгай удирдлагатай хөтөчүүд байдаг. Нэмж дурдахад, тогтворжуулах, хянах, байршуулах, өөрчлөгддөггүй байдлыг хангах (хяналтгүй эвдрэлээс хараат бус байдал эсвэл сул хамаарлыг хангах), бие даасан байдлыг хангах (ямар нэгэн объектын параметрийн бусад параметрүүдээс хараат бус байдлыг хангах) зэрэг ажлууд байдаг.

ED удирдлагын нийлэгжилт нь хангалттай болзолт ED загварыг олох хүртэл буурдаг бөгөөд одоогоор ихэнх тохиолдолд ED ба SP-ийн цахилгаан соронзон хэлхээний Эле хоёр дахь хуулийн дагуу Кирхгофын тэгшитгэлийн систем юм. Ихэвчлэн эдгээр тэгшитгэлийг хоёр фазын эквивалент машин, түүнчлэн EP-ийн механик хэлхээний Ньютоны тэгшитгэлийн системд зориулж бичдэг.

EP загварыг бий болгоход тулгардаг гол асуудал:

Хөдөлгүүрийн соронзон хэлхээний ханалтын тооцоо;
Уян механик холбоосыг бүртгэх;
Шугаман бус харилцааны тооцоо.

^ 3. Синхрон цахилгаан машины давтамж хувиргагчийг ашиглан автоматжуулсан асинхрон цахилгаан хөтөч.
Цахилгаан машин FC-тэй AED нь чухал давуу талтай: эрчим хүчний системтэй нийцтэй байх, i.e. сүлжээг бохирдуулж болохгүй.

Хоёр төрлийн цахилгаан инвертер байдаг.

Цахилгаан машин синхрон IF (EMSPCh);
Цахилгаан машин асинхрон FC (EMASCH).

Цахилгаан машин SFC бүхий AED.

Ийм системийн гол элемент нь AD хөтөчтэй тохирох гурван фазын синхрон генератор юм. Энэ тохиолдолд гаралтын хүчдэл ба давтамжийг генераторын босоо амны өнцгийн хурд ба өдөөх соронзон урсгалын хэмжээгээр тодорхойлно. Хурд өөрчлөгдөхөд гаралтын хүчдэл өөрчлөгдөнө. Хэрэв бид статорын ороомгийн фазын терминал дээрх хүчдэлийг авбал хэзээ болох нь тодорхой байна F=const босоо амны эргэлтийн хурд нэмэгдэхийн зэрэгцээ давтамж нэмэгдэхийн зэрэгцээ гаралтын хүчдэлийн үр дүнтэй утга нэмэгдэх болно. Энэ тохиолдолд пропорциональ хяналтын хууль л хэрэгжих боломжтой.

6-р зураг

Компьютерт дараахь зүйлс орно.

Үндсэн холбоос нь гурван фазын синхрон генератор (G2);
DPT NV (D2) G-D системийн гаралт нь голын тусламжтайгаар SG-д холбогдсон;
Зохицуулалтгүй хурдтай туслах хөтөч мотор AKZ (D1).

Гаралтын генераторын (G2) пропорциональ байдлын коэффициент C-ийг R 3 резистор ашиглан I B3-ийг өөрчлөх замаар өөрчилж болно. Генераторын G 2 босоо амны эргэлтийн хурдыг генераторын I V1 (G1) реостат R 1, түүнчлэн хөдөлгүүрийн I V2 (D2) R 2 реостатаар зохицуулагддаг. Энэ системд. хурдыг нэрлэсэн хэсгээс хоёр чиглэлд тохируулах боломжтой. Гэсэн хэдий ч дээд хурдны хяналтын хүрээг бараг ашигладаггүй, учир нь мотор нь нэрлэсэн хүчдэлээс илүү хүчдэлтэй ажиллаж байна. R 1 ба R 2 бүрэн татагдсан реостатуудын хувьд хүчдэл ба эргэлтийн хурд нь нэрлэсэнтэй тэнцүү байна.
Чанарын үзүүлэлтүүд:

Бага бүтээмж, өндөр cosφ;
P тохируулсан мин = 400%

ESCH-тэй AED-ийн давуу талууд:

Хяналтын хялбар байдал.

ESCH-тэй AED-ийн сул талууд:
Бага бүтээмж;
Зөвхөн пропорциональ хуулиар зохицуулах чадвар.

^ 4. Асинхрон цахилгаан машины давтамж хувиргагчийг ашиглан автоматжуулсан асинхрон цахилгаан хөтөч.
Ийм системийн гол элемент нь AD хөтөчтэй тохирох гурван фазын асинхрон генератор юм.

7-р зураг

Чанарын үзүүлэлтүүд:

Хоёр бүсийн зохицуулалт, жигд, тогтвортой;
Бага бүтээмж, өндөр cosφ;
P ам мин = 200-400%

ESCH-тэй AED-ийн давуу талууд:

Сүлжээнд сөрөг нөлөө үзүүлэхгүй;
Хяналтын хялбар байдал.

ESCH-тэй AED-ийн сул талууд:

Бага бүтээмж;
Олон тооны эргэлдэгч хэсгүүд байгаа эсэх;
Жин, хэмжээ хангалтгүй үзүүлэлтүүд;
Аливаа хуулийг зохицуулах чадвартай.
Автотрансформаторын хэрэгцээ.

^ 5. Статик давтамж хувиргагч (SFC) бүхий хувьсах гүйдлийн мотортой автомат цахилгаан хөтөч.
Одоогийн байдлаар SFC нь хувьсах гүйдлийн мотор бүхий автоматжуулсан цахилгаан хөтөчийн нэг хэсэг болох хамгийн өргөн хэрэглэгддэг, ирээдүйтэй давтамж хувиргагч төрөл юм.

HRC-ийг дараахь шалгуурын дагуу ангилдаг.

Эрчим хүчний хувиргалтын бүтцийн дагуу.

Шууд хөрвүүлэлт бүхий FH.
DC холбоос бүхий SFC.

Инвертерийн төрлөөр нь дараахь байдлаар хуваагдана.

Сүлжээнд ажилладаг инвертертэй FC.

Ийм инвертерийн тэжээлийн унтраалга нь тэжээлийн хүчдэлийн сөрөг хагас долгионыг анод руу оруулах үед түгжигддэг.

Автономит инвертертэй FC

Ийм инвертерийн тэжээлийн унтраалга нь шилжих конденсаторыг цэнэггүй болгох үед эсвэл хяналтын импульсийн тусламжтайгаар түгжигддэг.

Хэрэв AIN-тай бол
AIT-тай FC
Өөр залгалттай AI инвертер (хэсэгчилсэн хүчдэлийн хувиргагч)
Хувь хүний шилжүүлэгчтэй AI инвертер (хүчдэлийн удирдлагатай инвертер)

^ 5.1 Тогтмол гүйдлийн холбоос бүхий давтамж хувиргагч
Одоогийн байдлаар энэ төрлийн давтамж хувиргагч нь хамгийн өргөн хэрэглэгддэг төрөл бөгөөд NP+Ch-ээс ялгаатай нь цахилгаан хөтөчийн бие даасан элемент болгон нийлүүлдэг.

8-р зураг

Энд U 1 нь тогтмол далайцтай гурван фазын хувьсах хүчдэл юм.

P 1 - оролтын синусоид хүчдэлийг гаралтын тогтмол (импульсийн) хүчдэл болгон хувиргах зориулалттай хяналттай эсвэл хяналтгүй Шулуутгагч.

F - гүйдэл эсвэл хүчдэлийн шүүлтүүр нь Шулуутгагч гаралтын долгионыг жигд болгох зориулалттай.

P 2 нь гөлгөр гүйдэл эсвэл хүчдэлийг гурван фазын ээлжлэн хувиргах зориулалттай бие даасан гүйдэл эсвэл хүчдэлийн хувиргагч юм.

M - хэрэм тортой ротортой гурван фазын хувьсах гүйдлийн мотор.
Санал болгож буй блок диаграммд P 1 блок нь хяналттай болон удирдлагагүй горимд ажиллах боломжтой. Үүний зэрэгцээ, эхний тохиолдолд AI нь зөвхөн хөрвүүлэгчийн гаралтын давтамжийг өөрчлөх функцийг гүйцэтгэдэг бөгөөд гаралтын хүчдэлийн далайцад нөлөөлөх функцийг Шулуутгагч гүйцэтгэдэг. Хоёр дахь тохиолдолд AI нь гаралтын давтамж болон гаралтын хүчдэлийн үр дүнтэй утгыг өөрчлөх функцийг гүйцэтгэдэг.

HC сонголт нь маргаангүй давуу талтай бөгөөд энэ нь CU байгаа хэдий ч хяналтын системийг ихээхэн хялбаршуулсанаас бүрддэг. Энэ тохиолдолд бүхэл бүтэн систем нь мэдэгдэхүйц хямд болно.

LV хувилбарын хувьд бүхэл системийн цахилгаан сүлжээтэй нийцтэй байдал мэдэгдэхүйц сайжирсан. Гэсэн хэдий ч энэ тохиолдолд хяналтын схем нь илүү төвөгтэй болж, улмаар бүхэл бүтэн систем нь илүү үнэтэй болно.
^ 6. Автономит инвертерүүд (AI).
Хяналтын түвшингээс хамааран AI-ийг дараахь байдлаар хуваана.

Өөр шилжүүлэлттэй AI.
Хувь хүний шилжүүлэлттэй AI.

Эдгээр хоёр инвертерийн хэлхээний ялгаа нь цуваа шилжүүлэлттэй AI-д бүх тэжээлийн унтраалга ажиллаж байгаа явдал юм. Хувь хүний сэлгэн залгалттай AI-д ажиллаж байгаа тэжээлийн унтраалга бүр дор хаяж нэг туслах тэжээлийн унтраалгатай байдаг. Хоёрдахь сонголт нь ихэвчлэн илүү ажиллагаатай, гэхдээ үүнтэй зэрэгцэн илүү үнэтэй, найдвартай биш юм. Одоогийн байдлаар бараг бүх хиймэл оюун ухаан нь цуваа солигдсон AI гэж ангилагддаг.

Шилжүүлэгч конденсаторыг ашиглан тэжээлийн унтраалга түгжигдсэн нэг фазын МТ-ийн жишээн дээр ээлжлэн залгах МТ-ийн ажиллах зарчмыг авч үзье.

Т 1, T2 - ажиллаж байгаа тиристорууд

t = 0 үед T2 нээлттэй, T1 хаалттай байх; оролтын хүчдэлийг Rn2-д хэрэглэж, T2 шилжих хугацаатай тэнцэх хугацааны дараа түгжээг тайлах импульсийг T1-д өгнө. Энэ тохиолдолд оролтын хүчдэлийг Rn1-д хэрэглэж, T1, Rn1, Rn2 нээлттэй хэлхээгээр дамжуулан Sk-тэй урвуу хүчдэлийг T2-д хэрэглэж, үүний үр дүнд T2 түгжигдэх гэх мэт. Солих хугацаа нь түлхүүрийг нээх хугацаа юм.

Гаралтын хүчдэл ба гүйдлийн хэлбэрийн дагуу Ai-ийг дараахь байдлаар хуваана: AIT-д гаралтын хүчдэлийн хэлбэр нь тэжээлийн унтраалга солих дараалал, үргэлжлэх хугацаа, ачааллын шинж чанар, гаралтын хэлбэрээс хамаарна. гүйдэл нь зөвхөн цахилгаан унтраалга солих дараалал ба үргэлжлэх хугацаанаас хамаарна.

AIP-ийн хувьд гаралтын гүйдлийн хэлбэр нь цахилгаан унтраалга солих дараалал, үргэлжлэх хугацаа, ачааллын шинж чанараас хамаардаг ба гаралтын хүчдэлийн хэлбэр нь зөвхөн тэжээлийн унтраалга шилжих дараалал, үргэлжлэх хугацаанаас хамаарна.

AIT болон AIP хоорондын гадаад ялгаа: AIT нь оролт L - шүүлтүүр, оролт L эсвэл LC шүүлтүүртэй. Нэмж дурдахад, хэрэв инвертерийн хэлхээнд бүрэн хяналтгүй тэжээлийн унтраалга ашиглагдаагүй бол AIT-ийн үе шат бүрт нэг конденсатор байдаг бөгөөд AIP нь тэжээлийн унтраалга бүрт нэг сэлгэн залгах конденсатортай байдаг.

Нэг фазын AIT-ийн ажиллагааг авч үзье.

T1, T3 - анодын бүлгийн цахилгаан унтраалга

T2, T4 - катодын бүлгийн цахилгаан унтраалга

C K - шилжүүлэгч конденсатор

L нь оролтын шүүлтүүр юм.
Эхний мөчид хоёр хөндлөн цахилгаан унтраалга нээлттэй байдалд байна - эхнийх нь анодын бүлгээс, хоёр дахь нь катодын бүлгээс. Нөгөө хоёр цахилгаан товчлуурын түгжээг тайлах үед эхний хоёр нь түгжигдсэн гэх мэт. Энэ тохиолдолд T3 ба T2 товчлуурууд нээлттэй байвал конденсаторыг урагшаа цэнэглэж, T1 ба T4 товчлуурууд нээлттэй байвал эсрэг чиглэлд конденсаторыг цэнэглэнэ.

11-р зураг

t = 0 үед түгжээг тайлах импульсийг T1 ба T4-д хийнэ. Энэ мөчид Ck конденсаторыг урьдчилан цэнэглэж, T1 ба T4-ийг нээх үед сөрөг туйлшралын чиглэлд T3 ба T2 руу цэнэглэгддэг бөгөөд ингэснээр T3 ба T2-ийг хаадаг. дараагийн хугацаанд T1 ба T4 шилжих үетэй тэнцүү байх үед ачааллын эсэргүүцлээр дамжих гүйдэл эерэг чиглэлд урсах болно. Тодорхой хугацааны дараа конденсаторыг эсрэг чиглэлд цэнэглэнэ. Энэ мөчид түгжээг тайлах импульс T3 ба T2-д өгч, конденсатор нь сөрөг туйлшралын чиглэлд цэнэггүй болж, T1 ба T4-ийг түгжиж, гүйдэл нь T4, Zn, нээлттэй T2-ээр дамждаг бөгөөд сөрөг чиглэлтэй байх болно.

^ 7. Бүтэц нь удирдлагатай шулуутгагчтай, онцгой байдлын АЕПТ.
Одоогийн байдлаар инвертерийн бүтцэд, ялангуяа технологийн нөхцлөөс шалтгаалан байнга тоормослох шаардлагатай цахилгаан хөтчүүдэд (өөрөөр хэлбэл, цахилгаан хөтөчийн хувьд) ашиглах хүрээг өргөжүүлэх хандлагатай байна. S5 завсарлагатай горим). Энэ нь SW нь хоёр талын дамжуулалт гэх мэт чухал шинж чанартай байдагтай холбоотой юм. Энэ нь эрчим хүчний хэмнэлттэй ийм төрлийн тоормосыг нөхөн төлжүүлэх боломжтой болгодог. Гэхдээ нүүрсустөрөгчийн сөрөг шинж чанарыг бүрэн арилгах боломжгүй юм. Одоогийн байдлаар хоёр оролтын блок агуулсан хөрвүүлэгчийг ашиглаж байна: эхнийх нь хөдөлгүүрийн горимд хөтөчийг ажиллуулахад оролцдог хяналтгүй Шулуутгагч; хоёр дахь нь тоормосны горимд инвертерийн үйл ажиллагаанд оролцдог SW юм.

SW тиристор ба тиристор AIT бүхий инвертерийн ажиллах схем, зарчмыг авч үзье, үүнд цахилгаан унтраалга солих нь шилжүүлэгч конденсатор ашиглан хийгддэг.

-12-р зураг

Хөрвүүлэгчийн оролтын нэгж нь зургаан цус харвалт гүүр гурван фазын шулуутгах хэлхээний дагуу баригдсан SW юм. SW-ийн гол үүрэг нь залруулахаас гадна хувиргагчийн гаралтын хүчдэлийн үр дүнтэй утгыг зохицуулах явдал юм. Шулуутгагч гаралтын гүйдлийн долгионыг жигд болгохын тулд цуврал L шүүлтүүрийг ашигладаг.

AIT нь зургаан цахилгаан унтраалгаас бүрдэх ба тэдгээрийн гурав нь T1, T3, T5 нь нийтлэг анодтой бөгөөд анодын бүлгийг үүсгэдэг; бусад гурван T2, T4, T6 нь нийтлэг катодтой бөгөөд катодын бүлгийг үүсгэдэг. AIT-ийн ажиллах зарчим нь эхний мөчид нээлттэй төлөвт хоёр хөндлөн цахилгаан унтраалга байдаг: нэг нь анодын бүлгээс, хоёр дахь нь катодын бүлгээс байдагт суурилдаг. Цахилгааны товчлуурын түгжээг тайлах нь BUI (олон сувгийн хяналтын систем) -ээс хяналтын импульс нийлүүлэх үед хийгддэг. Энэ тохиолдолд хавхлаг бүрт импульс өгөх дараалал нь тэдгээрийн серийн дугаартай тохирч байна. Цахилгаан унтраалгыг түгжих нь гурван конденсаторын аль нэг нь сөрөг туйлшралын чиглэлд цэнэггүй болсон үед хийгддэг бөгөөд цахилгаан унтраалгауудын дугаарыг солих дараалалд тохирно.

Гаралтын давтамж дээр е 2 = 50Гц хувиргагч нь дараах горимд ажилладаг: хоёр зэргэлдээ хяналтын импульсийн хоорондох зай
, түлхүүр бүрийн нээлтийн үргэлжлэх хугацаа 120 0 байх болно. Энэ тохиолдолд C1, C2, C3 блоклох конденсаторууд нь 60 0-тэй тэнцэх хугацаа нь дараагийн түлхүүрийг түгжихэд шаардлагатай цэнэгийг хадгалах чадвартай байх ёстой.
Бид хөрвүүлэгчийн ажиллагааг диаграммыг ашиглан харуулах болно.

Шулуутгагчийн гаралтын гүйдэл нь хамгийн тохиромжтой шулуун хэлбэртэй байна.
Инвертер-моторыг холбох кабелийн үе шатуудын гүйдлийн чиглэл
- P-ээс D хүртэл - эерэг.
- D-ээс P хүртэл - сөрөг.

13-р зураг

1. t = 0 Нээлттэй T1, T6. Хэлхээний гүйдэл нь тэжээлийн унтраалга T1 кабелийн А фазын дундуур урсаж, нээлттэй T6-ээр дамжин С фаз руу буцдаг. Үүний зэрэгцээ C3 нь урьдчилан цэнэглэгддэг бөгөөд 0-60 0 хугацааны интервалд C1 цэнэглэгддэг бөгөөд C3 нь цэнэгээ хадгалдаг.

2. t = 60 0 Түгжээг тайлах импульс T2-д үйлчилнэ. Үүний зэрэгцээ C3 нь T6 руу цэнэглэгдэж, түгжигддэг. Хугацааны интервалд 60 0 - 120 0 T1 ба T2 нээлттэй байна. Гүйдэл нь А фазаар мотор руу, В фазын мотороос инвертер рүү урсдаг. . Энэ хугацаанд C2 цэнэглэгдэж, C1 цэнэгээ хадгална.

3. t = 120 0 Түгжээг тайлах импульс T3-д үйлчилнэ. Энэ тохиолдолд C1 нь T1-д цэнэггүй болж, түгжигдэнэ. Хугацааны интервалд 120 0 - 180 0 T2 ба T3 нээлттэй байна. Гүйдэл нь В фазаар мотор руу, С фазын мотороос инвертер рүү урсдаг. . Энэ хугацаанд C3 цэнэглэгдэж, C2 нь цэнэгээ хадгална.

4. t = 180 0 Түгжээг тайлах импульс T4-д үйлчилнэ. Энэ тохиолдолд C2 нь T2 руу цэнэггүй болж, түгжигдэнэ. Хугацааны интервалд 180 0 - 240 0 T3 ба T4 нээлттэй байна. Гүйдэл нь В фазаар мотор руу, А үе шатаар хөдөлгүүрээс инвертер рүү урсдаг. . Энэ хугацаанд C1 цэнэглэгдэж, C3 цэнэгээ хадгална.

5. t = 240 0 Түгжээг тайлах импульс T5-д үйлчилнэ. Үүний зэрэгцээ C3 нь T3 руу цэнэггүй болж, түгжигддэг. Хугацааны интервалд 240 0 - 300 T4 ба T5 нээлттэй байна. Гүйдэл нь С фазаар мотор руу, А фазын мотороос инвертер рүү урсдаг. . Энэ хугацаанд C2 цэнэглэгч C1 цэнэгээ хамгаалдаг.

6. t = 300 0 Түгжээг тайлах импульс T6-д үйлчилнэ. Энэ тохиолдолд C1 нь T4-д цэнэггүй болж, түгжигдэнэ. Хугацааны интервалд 300 0 - 360 T5 ба T6 нээлттэй байна. Гүйдэл нь С фазаар мотор руу, В үе шатаар хөдөлгүүрээс инвертер рүү урсдаг. . Энэ хугацаанд C3 цэнэглэгддэг C2 нь цэнэгээ хамгаалдаг.

Гаралтын давтамжийг нэмэгдүүлэхийн тулд хяналтын импульсийн хоорондох зайг багасгах шаардлагатай бөгөөд үүний тулд бид хяналтын өнцгийг β-ийг нэмэгдүүлдэг. Үүний дагуу хяналтын хуулийн дагуу гаралтын хүчдэлийн үр дүнтэй утга өөрчлөгдөх болно, ялангуяа пропорциональ хяналтын хуулиар, давтамж нэмэгдэх тусам Шулуутгагч хяналтын өнцөг α нь β өнцгийн өсөлттэй пропорциональ буурна.

Энэ хэлхээний мэдэгдэхүйц сул тал бол хоёр шилжүүлгийн хоорондох зайг цэнэглэхэд шаардлагатай өндөр хүчин чадалтай конденсаторуудыг ашиглах хэрэгцээ юм. Энэхүү дутагдлаас хэсэгчлэн ангижрах нь хиймэл оюун ухааныг огтлох диодоор ашиглах боломжийг олгодог.

14-р зураг

Энд таслах диод D1, D3, D5 ба D2, D4, D6 нь цахилгаан унтраалгын катод ба анодын хэлхээнд цувралаар холбогдсон байна. Тэдний тоо нь товчлуурын тоотой тэнцүү байна. Эдгээр диодууд нь түлхүүрийг солих үед конденсаторыг цэнэглэхээс сэргийлж, үүнээс болж инвертерийн уншилтыг эрс сайжруулдаг.

^ 8. SW бүхий FC бүхий AED дахь хурдны хяналт.
Давтамж хувиргагчтай, бүтэц дэх удирдлагатай Шулуутгагчтай AED-д хурдны хяналтыг ω өргөн хүрээнд гүйцэтгэдэг бөгөөд хангалттай өндөр чанарын үзүүлэлтүүдийг хангадаг. ω-ийн зохицуулалт нь зохицуулалтын хуулийн дагуу BIM-ийн тусламжтайгаар AI дээр ажиллах ба BWM-ийн тусламжтайгаар SW дээр нэгэн зэрэг ажиллах замаар хийгддэг. Энэ тохиолдолд хоёр бүсийн зохицуулалт хийх боломжтой. Гэсэн хэдий ч механизмын хувьд М C = const, шугаман өсөлттэй механизмын хувьд М -тайдээш чиглэсэн зохицуулалт нь давтамжийг харьцангуй нэмэгдүүлэхийн зэрэгцээ үүнд шаардлагатай зүйлээр хязгаарлагддаг е NOM,хүчдэлийг нэмэгдүүлэх. Үүний үр дүнд тусгаарлагчийн эвдрэл үүсч болно. ω-ийн дээш чиглэсэн тохируулга нь доошоо чиглэсэн болон жижиг эгнээтэй харьцуулахад хамаагүй бага ашиглагддаг.

Ерөнхий тохиолдолд хяналтын шинж чанаруудын гэр бүл дараахь байдлаар харагдах болно.

15-р зураг
Зохицуулалтын чанарын үзүүлэлтүүд:

Давтамжийн зохицуулалттай тогтвортой байдал өндөр байна. Ажлын хэсгийн шинж чанарууд нь ижил хатуулагтай байдаг.
Гөлгөр байдал нь бараг хязгааргүй юм.
Гэсэн хэдий ч үндсэн давтамжаас гүн гүнзгий зохицуулалттай өндөр үр ашигтай, энэ нь Шулуутгагчийн хяналтын өнцгийг α-г мэдэгдэхүйц бууруулах шаардлагатай бөгөөд энэ тохиолдолд бүхэл бүтэн хөтөчийн чадлын хүчин зүйл маш бага байж болно.
зохицуулалтыг голчлон хийж байна М C = const моторын гол дээр.
Чиглэл нь хоёр бүстэй, доош чиглэсэн зохицуулалтыг голчлон ашигладаг.
Хяналтын хүрээ D=100÷1.

^ 9. Хэт ягаан туяатай FC-тэй AED-д эхэлнэ.
Эхлэл нь багассан хүчдэл, хамгийн бага давтамжтайгаар эхэлдэг бөгөөд энэ нь гүйдэл эсвэл гүйдлийг багасгахгүй байх ба нэгэн зэрэг өндөр эхлэх эргүүлэх хүчийг баталгаажуулдаг. Энэ тохиолдолд инвертер нь цахилгаан шилжүүлэгчийн урт сэлгэн залгах хугацаатай, SW нь хяналтын өнцөгтэй ажилладаг. α = P/2.Ийм систем дэх эхлэлийн эрчим хүчний үр ашиг нь эхлэлийн эхэнд хөтөч нь реактив бүрэлдэхүүн хэсгийг их хэмжээгээр хэрэглэдэг тул буурдаг.

16-р зураг

S = UI
P=Mω
Н.И. Усенков. Цахилгаан
тэнгэр хөтөч

Н.И. Усенков. Цахилгаан
тэнгэр хөтөч

Танилцуулга

1.1.Үзэл баримтлалын тодорхойлолт "Цахилгаан
жолоодох хэсэг"
цахилгаан хөтөч
удирдлагатай цахилгаан механик юм
систем. Үүний зорилго нь цахилгаан энергийг хувиргах явдал юм
механик болон эсрэгээр нь болон энэ үйл явцыг удирдах.
Цахилгаан хөтөч нь эрчим хүч, мэдээлэл гэсэн хоёр сувагтай
(зураг
1.1).
By
эхлээд
суваг
тээвэрлэсэн
хөрвөх боломжтой
эрчим хүчийг хоёр дахь сувгаар дамжуулдаг
эрчим хүчний урсгалын удирдлага, түүнчлэн тухай мэдээлэл цуглуулах, боловсруулах
системийн төлөв байдал, үйл ажиллагаа, түүний оношлогоо
алдаа.
Эрчим хүчний суваг нь хоёр хэсгээс бүрдэнэ
цахилгаан ба
механик бөгөөд заавал агуулсан байх ёстой
холбох холбоос
цахилгаан механик хувиргагч.
Н.И. Усенков. Цахилгаан
тэнгэр хөтөч

Зураг 1.1. Цахилгаан хөтөчийн ерөнхий бүтэц

дээд түвшний автомат удирдлагын систем
Холболтын сувгууд
IP
Сүлжээ
EP
суваг
цахилгаан хөтөч
EMF
УИХ-ын гишүүн
Ажилчин
эрхтэн
Цахилгаан хэсэг
Механик
Цахилгаан хөтөчийн тэжээлийн суваг
Н.И. Усенков. Цахилгаан
тэнгэр хөтөч
Боловсруулах үйлдвэр
Систем
цахилгаан хангамж
Мэдээллийн

Цахилгаан хөтөчийн тэжээлийн сувгийн цахилгаан хэсэгт
цахилгаан хувиргагч EP, дамжуулагч орно
цахилгаан эрчим хүчийг IP тэжээлийн эх үүсвэрээс
цахилгаан механик хувиргагч EMF ба эсрэгээр ба
цахилгааны параметрүүдийг хувиргах
эрчим хүч.
Механик
хэсэг
цахилгаан хөтөч
бүрдсэн
-аас
цахилгаан механик хөрвүүлэгчийн хөдөлгөөнт бие,
механик араа MP болон угсралтын ажлын хэсэг, онд
механик энерги нь ашигтайгаар хэрэгждэг.
цахилгаан хөтөч
харилцан үйлчилдэг
хамт
систем
цахилгаан хангамж (эсвэл цахилгаан эрчим хүчний эх үүсвэр),
технологийн суурилуулалт болон мэдээллээр
илүү мэдээллийн систем бүхий IP хувиргагч
өндөр түвшин.
Цахилгаан
хөтөч нэгж
ашигласан
in

эдийн засаг.
өргөн
Тархалт
цахилгаан хөтөч
Н.И. Усенков. Цахилгаан
нөхцөлтэй
онцлог
цахилгаан
эрчим хүч:
тэнгэр хөтөч

Цахилгаан хөтөч нь хамгийн их эрчим хүч зарцуулдаг
хэрэглэгчид болон эрчим хүчний хувиргагчид. Тэр хэрэглэдэг
үйлдвэрлэсэн нийт цахилгаан эрчим хүчний 60 гаруй хувийг .
Цахилгаан
хөтөч нэгж
өргөн
ашигласан
in
аж үйлдвэр, тээвэр, нийтийн аж ахуйн
эдийн засаг.
Цахилгаан
хөтөч нэгж
нэг
-аас
ихэнх нь
эрчим хүч ихтэй хэрэглэгчид болон эрчим хүч хувиргагчид.
Онол
зохицуулалттай
цахилгаан хөтөч
хүлээн авсан
ачаар эрчимтэй хөгжүүлж байна
сайжруулалт
уламжлалт болон шинэ хүчийг бий болгох хяналттай
хагас дамжуулагч төхөөрөмж (диод, транзистор ба
тиристор), нэгдсэн хэлхээ, дижитал хөгжил
мэдээллийн технологи, төрөл бүрийн хөгжил
микропроцессорын хяналтын систем.
Эзэмшил
онол
in
бүс нутаг
зохицуулалттай
цахилгаан хөтөч
нь
нэг
-аас
Хамгийн гол
мэргэжилтнүүдийн мэргэжлийн сургалтын бүрэлдэхүүн хэсэг
Н.И. Усенков. Цахилгаан
чиглэл "цахилгаан инженер,
эрчим хүч, технологи
тэнгэр хөтөч

1.2. Цахилгаан хөтөчийн бүтэц, үүрэг

Чиг үүрэг
цахилгаан
хувиргагч
EP
бүрдсэн
in
С сүлжээгээр хангагдсан цахилгаан эрчим хүчийг хувиргах ба
хүчдэлийн Uc ба одоогийн Ic сүлжээгээр тодорхойлогддог, цахилгаан руу
хөдөлгүүрт шаардагдах ижил эрчим хүч, хэмжигдэхүүнээр тодорхойлогддог
У, И.
Хөрвүүлэгчийг удирддаггүй, удирддаг. Тэд байна
нэг талт (шулуутгагч) эсвэл хоёр талт (хамт
олдоц
хоёр
иж бүрдэл
хавхлагууд)
дамжуулах чанар,
At
хувиргагчийн нэг талын дамжуулалт ба урвуу (аас
ачаалал) эрчим хүчний урсгал нь нэмэлт түлхүүрийг ашигладаг
тоормосны горимд энергийг "усгах" транзистор дээрх элемент
цахилгаан хөтөч.
EMI цахилгаан механик хөрвүүлэгч (мотор), үргэлж
хөтөчид байгаа нь цахилгааныг хувиргадаг
энерги (U, I) механик энерги (M,ω).
Механик хувиргагч MP (дамжуулах): хурдны хайрцаг, хос
шураг самар, N.I.
блокууд,
Usenkov.crank
Цахилгаан бүлүүрт механизм
зохицуулах
момент M ба хөдөлгүүрийн ω хурд
тэнгэр хөтөч

Зураг 1.2. Цахилгаан хөтөчийн эрчим хүчний суваг
P2
P1
Сүлжээ
ΔPс
ΔPe
Бид, би
∆Пр
Δpm
ΔПем
У, И
мм, ω м
М, В
EMF
EP
Δ Pro
УИХ-ын гишүүн
∆Пр
Н.И. Усенков. Цахилгаан
тэнгэр хөтөч
RO

тоо хэмжээ,
шинж чанар
хөрвөх боломжтой
эрчим хүч:
Хүчдэл, гүйдлийн момент (хүч) хурдны босоо амны байрлал
зайг хөтчийн координат гэж нэрлэдэг.
Хөдөлгүүрийн гол үүрэг бол хянах явдал юм
координатууд, өөрөөр хэлбэл албадан чиглэлдээ
технологийн шаардлагад нийцүүлэн өөрчлөх
үйл явц.
Координатыг дотроо удирдах ёстой,
зөвшөөрөгдсөн
бүтэц
элементүүд
цахилгаан хөтөч,
Хэрхэн
системийн найдвартай байдлыг хангах. Эдгээрийг зөвшөөрнө
хязгаарлалт нь ихэвчлэн координатын нэрлэсэн утгатай холбоотой байдаг;
тоног төхөөрөмжийн оновчтой ашиглалтыг хангах.
Н.И. Усенков. Цахилгаан
тэнгэр хөтөч

автоматжуулсан
цахилгаан хөтөч
(AEP)
Энэ
цахилгаан механик системээс бүрдсэн цахилгаан
Механик дамжуулалтаар холбогдсон EM машин
RM ажиллах механизмтай PU, цахилгаан хувиргагч SP,
SU хяналтын систем, BSU мэдрэгчийн нэгж,
санал хүсэлт мэдрэгчийн үүрэг гүйцэтгэдэг
гол
хувьсагч
мужууд
EP
(сонголт:
Ажлын машины босоо амны байрлал, өнцгийн хурд, момент,
моторын гүйдэл) болон тэжээлийн хангамжаар хангана
заасан цахилгаан төхөөрөмжүүдийн цахилгаан хангамж.
Хагас дамжуулагч
хамтарсан үйлдвэр
үйлчлэх
төлөө
уялдуулах
цахилгаан
параметрүүд
эх сурвалж
цахилгаан
эрчим хүч
(хүчдэл,
давтамж)
хамт
цахилгаан
EM машины параметрүүд ба түүний параметрийн зохицуулалт
(хурд, хүчдэл ба эргэлтийн эргэлт
Н.И. Усенков. Цахилгаан
тэнгэр хөтөч

Зураг 1.3. Автоматжуулсан блок диаграмм
цахилгаан хөтөч
Эрчим хүчний эх үүсвэр
Дохио
даалгавар
EM
СУ
хамтарсан үйлдвэр
БСУ
ПУ
RM
EP мэдээллийн суваг
EP-ийн цахилгаан хэсэг
Н.И. Усенков. Цахилгаан
тэнгэр хөтөч
EP-ийн механик хэсэг

Хяналтын систем нь хянах зориулалттай
цахилгаан хувиргагч бөгөөд дүрмээр бол баригдсан
чип эсвэл микропроцессор. Системийн оролт дээр
удирдлага
үйлчилсэн
дохио
даалгавар
болон
дохио
мэдрэгчийн нэгжээс сөрөг санал хүсэлт
төхөөрөмжүүд.
Систем
удирдлага,
in
дагаж мөрдөх
хамт
түүнд суулгасан алгоритм нь дохио үүсгэдэг
цахилгаан хувиргагчийг хянах, хянах
цахилгаан машин.
Ихэнх
төгс
цахилгаан хөтөч
нь
автоматжуулсан
цахилгаан хөтөч
тохируулж болно
цахилгаан хөтөч
хамт
автомат
зохицуулалт
төлөв хувьсагч.
Н.И. Усенков. Цахилгаан
тэнгэр хөтөч

Автомат цахилгаан хөтөчийг дараахь байдлаар хуваана.
Хурд эсвэл эргүүлэх хүчийг тогтворжуулсан EP;
Хөдөлгөөнт програм хангамжийн хяналттай EP
дохионд орсон хөтөлбөрийн дагуу ажиллах механизм
даалгавар;
Ажлын механизмыг хөдөлгөдөг Follower EA
дур мэдэн өөрчлөх оролтын дохионы дагуу
Байршил
EP,
зохион бүтээсэн
ажлын механизмын байрлалыг зохицуулах
Н.И. Усенков. Цахилгаан
тэнгэр хөтөч
төлөө

Н.И. Усенков. Цахилгаан
тэнгэр хөтөч

Тогтмол гүйдлийн мотор дээр суурилсан цахилгаан хөтөч
Одоогийн
ашигласан
in
янз бүрийн
үйлдвэрүүд
аж үйлдвэр:
металлурги,
инженерчлэл,
химийн, нүүрс, мод боловсруулах гэх мэт.
Зохицуулалт
өнцөгт
хурд
хөдөлгүүрүүд
байнгын
Одоогийн
авдаг
чухал
газар
in
автоматжуулсан цахилгаан хөтөч. -тэй програм
тиристор хувиргагчийн энэ зорилго нь
зохицуулалттай бий болгох орчин үеийн аргуудын нэг
DC цахилгаан хөтөч.
Н.И. Усенков. Цахилгаан
тэнгэр хөтөч

HB-тэй DPT-ийн хурдны хяналтыг гурваар гүйцэтгэдэг
арга замууд:
1. Ороомог дахь тогтмол гүйдэлтэй моторын арматурын хүчдэлийг өөрчлөх
сэрэл;
2. Хөдөлгүүрийн өдөөх ороомгийн гүйдлийг тогтмол хэмжээнд өөрчлөх замаар
зангууны хүчдэл;
3. Хосолсон моторын арматурын хүчдэлийн өөрчлөлт
өдөөх ороомог.
болон одоогийн
Хөдөлгүүрийн арматурын хүчдэл эсвэл хээрийн ороомог дахь гүйдэл нь өөрчлөгддөг
удирдлагатай Шулуутгагч ашиглан хамгийн том хэрэглээ
нэг фазын болон гурван фазын гүүрийн Шулуутгагчийг хүлээн авсан.
Хээрийн ороомгийн хэлхээгээр моторыг удирдах үед хяналттай
Шулуутгагч нь бага хүчин чадалд зориулагдсан бөгөөд жин, хэмжээ, зардлын үзүүлэлтүүд нь илүү сайн байдаг.
Н.И. Усенков. Цахилгаан
тэнгэр хөтөч

Гэсэн хэдий ч, том хугацааны тогтмол учраас
өдөөх ороомог, цахилгаан хөтөч нь хамгийн муу байдаг
динамик
шинж чанарууд
(нь
бага
өндөр хурдтай) хөдөлгүүрийн арматурын хэлхээнээс илүү. Тэгэхээр
арга
сонголт
гинж
удирдлага
тодорхойлсон
хөтөчийн тусгай шаардлага.
Үйлдвэрлэлийн механизмтай ажиллахдаа
(жишээлбэл, үндсэн болон туслах механизмууд
боловсруулах машин дахь араа, кран механизм,
цахилгаан шат) эргэлтийн чиглэлийг өөрчлөх шаардлагатай
хөдөлгүүр
(ухамсарлах
урвуу).
Өөрчлөх
Эргэлтийн чиглэлийг ихэвчлэн ийм дагалддаг
хурдан (мөн нэгэн зэрэг жигд) гэх мэт шаардлагууд
тоормослох ба жигд хурдатгал.
Н.И. Усенков. Цахилгаан
тэнгэр хөтөч

Хөдөлгүүрийн хөдөлгүүрийн эргэлтийн чиглэлийг өөрчлөх боломжтой
арматурт өгөгдсөн хүчдэлийн туйлшралыг өөрчлөх эсвэл өөрчлөх замаар
өдөөх ороомог дахь гүйдлийн чиглэл. Энэ зорилгоор зангууны хэлхээнд эсвэл
өдөөх ороомог нь контактын унтраалга (урвуу) руу ордог эсвэл
хоёр удирдлагатай тиристор хувиргагчийг ашигладаг.
Ургах тиристор хөрвүүлэгчийн бүтцийн диаграмм
арматурын ороомгийн хэлхээн дэх контакт унтраалгыг зурагт үзүүлэв. AT
Энэ хэлхээ нь ихэнх хувиргагчид зориулагдсан байдаг
хөтөч, засах горим нь урвуу горимд ээлжлэн солигддог.
Жишээлбэл, эхлүүлэх горимд хурдасч, тогтворжуулах үед
нөхцөл
өсгөх
ачаалал
дээр
босоо ам
хөдөлгүүр
тиристор
хувиргагч нь эрчим хүчийг нийлүүлж, залруулах горимд ажилладаг
хөдөлгүүр. Шаардлагатай бол тоормослох ба дараа нь зогсох
хөрвүүлэгчээр дамжуулан сүлжээнээс түүнд хөдөлгүүрийн эрчим хүчний хангамж
Зогс,
Н.И. Усенков. Цахилгаан
тэнгэр хөтөч

орчуулж байна
мотор урвуу горимд.
Инерцийн үйл ажиллагааны дор тогтмол гүйдлийн машин
түүний босоо амны масс генераторын горимд шилждэг;
хувиргагчаар дамжуулан хуримтлагдсан энергийг буцаана
хувьсах гүйдлийн сүлжээнд (сэргээх тоормос).
Урвуу хөрвүүлэгчийн блок диаграмм
Сүлжээ
380 В, 50 Гц
Синхрончлол
VS1
UZ1
VS6
SIFU
Уо.с
1
ID1
2
QS1
Уда
1
2
ID2
М1
LM1
Н.И. Усенков. Цахилгаан
тэнгэр хөтөч
Uz.s

Н.И. Усенков. Цахилгаан
тэнгэр хөтөч

Тиристор хувиргагч-моторын систем

Зохицуулалттай ашигласан хөрвүүлэгчийн үндсэн төрлийг
DC EP нь хагас дамжуулагч статик юм
хувиргагч (транзистор ба тиристор). Тэд төлөөлдөг
удирдлагатай урвуу эсвэл эргэхгүй шулуутгагч;
тэг эсвэл гүүр нэг фазын эсвэл гурван фазын дээр цуглуулсан
схемүүд. Эрчим хүчний транзисторыг ихэвчлэн ашигладаг
бага чадлын EP дахь импульсийн хүчдэлийн зохицуулалт.
TP - D системийн үйл ажиллагааны зарчим, шинж чанар, шинж чанар
Зурагт үзүүлсэн хэлхээний жишээг авч үзье. 2.
Н.И. Усенков. Цахилгаан
тэнгэр хөтөч

à)
á)
~ U1
i1
T1
e2.1
VS1
Өд
+
М2
+
Ia1
ID
Uo1
Өө
2
e2.2
БИ БОЛ
3
VS2
I
0
Л
1
Ia2
4
5
6
Uo2
Ñ È Ô Ó
UÑ
Зураг
2
Н.И. Усенков.
Цахилгаан
тэнгэр хөтөч
7
М

Хяналттай Шулуутгагч (хувиргагч) орно
хоёрдогч ороомогтой тохирох трансформатор T,
VS1 ба VS2 хоёр тиристор, тэгшлэгч реактор
индукц L ба импульсийн фазын хяналтын систем
SIFU. OBM моторын өдөөх ороомог нь өөрөө тэжээгддэг
эх сурвалж.
Шулуутгагч нь хүчдэлийн зохицуулалтыг хангадаг
түүний EMF EP-ийн дундаж утгыг өөрчлөх замаар мотор. Энэ бол
Энэ нь SIFU-ийн тусламжтайгаар хийгддэг бөгөөд энэ нь UU дохиогоор өөрчлөгддөг
тиристорын хяналтын өнцөг α (нээлтийн саатлын өнцөг
thyristors VS1 ба VS2 нь потенциал асаалттай байх мөчтэй харьцуулахад
харьцуулахад тэдний анод эерэг болдог
катод дахь потенциал). α = 0 үед, өөрөөр хэлбэл. тиристор VS1 ба VS2
SIFU-аас Uα хяналтын импульсийг тодорхой цагт хүлээн авах;
хувиргагч нь бүрэн долгионы засварыг гүйцэтгэдэг
мөн хөдөлгүүрийн арматурт бүрэн хүчдэлийг өгнө. Хэрэв хамт бол
SIFU ашиглан VS1 ба тиристоруудад хяналтын импульс нийлүүлдэг
VS2 нь α ≠ 0 өнцгөөр шилжих (саатал) үед үүсдэг ба дараа нь EMF
хувиргагч буурч, улмаар буурдаг
моторт нийлүүлсэн дундаж хүчдэл.
Н.И. Усенков. Цахилгаан
тэнгэр хөтөч

Олон фазын хөрвүүлэгчийн EMF-ийн дундаж утгын хамаарал
тиристорын хяналтын өнцгөөс a нь дараах хэлбэртэй байна.
(1)
ECP Emax m sin m cos ECP 0 cos
энд m нь үе шатуудын тоо;
E - хувиргагчийн EMF-ийн далайцын утга;
ESR0 - α = 0 үед хувиргагч EMF.
Арматурын зорилтот гүйдлийн долгионы хортой нөлөөг багасгах
гөлгөр реакторыг ихэвчлэн асаадаг бөгөөд индукц L нь
нь зөвшөөрөгдөх гүйдлийн долгионы түвшингээс хамаарч сонгогддог.
Цахилгаан механик болон механик үзүүлэлтүүдийн тэгшитгэл
хөдөлгүүр:
(2)
(3)
ECP 0 cos k I RY RP k
ECP 0 cos
к М РЯ
RP
k2
хаана
- эквивалент эсэргүүцэл
RP xT m 2 RT RL
хувиргагч;
xT, RT - тус тус хоёрдогч ороомог болгон бууруулсан
алдагдал индуктив урвал ба идэвхтэй эсэргүүцэл
трансформаторын ороомог;
RL нь гөлгөр реакторын идэвхтэй эсэргүүцэл юм.
Н.И. Усенков. Цахилгаан
тэнгэр хөтөч

Сүүдэртэй хэсэгт хөдөлгүүр нь горимд ажиллаж байна
мэдэгдэхүйц өөрчлөлт (бууралт) -ийг тодорхойлдог завсрын гүйдэл
хөшүүн байдлын шинж чанар. Нэг талын дамжуулалтаас болж
хувиргагчийн шинж чанарууд нь зөвхөн эхний хэсэгт байрладаг
(α = 0; 30, 60°-д 1...3) ба дөрөв дэх (α = 90, 120, 150, 180°-д 4...7)
квадратууд. Жижиг хяналтын өнцөг нь том SP-тэй тохирч,
Тиймээс хөдөлгүүрийн хурд өндөр; үед α = π/2 EMF
UV EP = 0 бөгөөд хөдөлгүүр нь динамик тоормосны горимд ажилладаг.
Зураг дээр. 3-т гурван фазын гүүр бүхий EA-ийн диаграммыг үзүүлэв
эргэлт буцалтгүй хэт ягаан туяа.
Н.И. Усенков. Цахилгаан
тэнгэр хөтөч

~ 380 Â; 50 Ão
T1
UÑ
Өө
Ñ
È
Ô
Ó
У
VS1
+
VS6
VS1
VS4
VS3
VS6
VS5
VS2
Өд
Л
ID
М1
+
БИ БОЛ
-
УБ
Н.И. Усенков.
Цахилгаан
Зураг
3
тэнгэр хөтөч
-

Бүх дөрвөн хөдөлгүүрийн гүйцэтгэлийн хувьд
квадрантад урвуу удирдлагатай шулуутгагчийг ашигладаг.
Эдгээр нь буцах боломжгүй хоёр шулуутгагчаас бүрдэх жишээ нь
тэг гаралт fig. 4.
а)
~ 380 В; 50 Гц
б)
T1
2
UC
У
У
-тай
Тэгээд
Ф
At
VS1
+
VS6
VS1
VS4
VS3
VS6
VS5
VS2
L1
-
2
Л
1 мин
0
мин
М
1 2
1 макс
М1
УБ
2 2
L2
+
хамгийн их
-
Н.И. Усенков.
Цахилгаан
Зураг
4
тэнгэр хөтөч

Буцах боломжтой
дуудсан
хувиргагч,
зөвшөөрөх
ачаалал дахь тогтмол гүйдлийн хүчдэл ба гүйдлийн туйлшралыг өөрчлөх.
Урвуу SW нь хоёр үндсэн зарчмыг ашигладаг
хавхлагын тохируулга: хамтарсан ба тусдаа.
Хамтарсан хяналт нь системээс нийлүүлэлтийг хангадаг
тиристорын импульсийн фазын хяналт импульсийг хянах
Uα нь хоёр багцын тиристорууд дээр нэгэн зэрэг - VS1, VS3, VS5
(катодын бүлэг) ба VS2, VS4, VS6 (анодын бүлэг). Үүний зэрэгцээ, улмаас
хоёр багцын хяналтын импульсийн хооронд шилжих өнцөг байгаа эсэх
π-д ойрхон тиристорууд, тэдгээрийн нэг нь Шулуутгагч дээр ажилладаг
горим ба гүйдэл дамжуулдаг, нөгөө нь инвертер горимд ажилладаг, гүйдэл
явуулдаггүй. Дундаж хоорондын ийм хяналтыг хангах
Шулуутгагч ба инвертерийн EMF утгууд байх ёстой
харьцаа
, гэхдээ агшин зуурын утгуудын зөрүүгээс шалтгаална
Тиристорын багц хоорондын EMF урсгал гэж нэрлэгддэг
тэнцвэржүүлэх гүйдэл. Зурагт үзүүлсэн хэлхээнд үүнийг хязгаарлах.
4a, L1 ба L2 хүчдэлийн реакторуудыг өгсөн.
Н.И. Усенков. Цахилгаан
тэнгэр хөтөч

Хавхлагын хөрвүүлэгчийн схемүүд,
чиглэлийн өөрчлөлтийг хангах
эрчим хүчний урсгал
Автоматжуулсан цахилгаан хөтөчүүдэд
хөтөч моторын хурдыг тохируулах.
шаардлагатай
DC машин ашиглах үед, байдаг
даалгавар нь зөвхөн эргэлтийн хурдыг хянах биш, (for
тэжээлийн хүчдэлийн хэмжээг өөрчлөх замаар), гэхдээ бас
эргэлтийн чиглэлийн өөрчлөлт (урвуу). Үүний төлөө
хүчдэлийн туйлшралыг хоёуланг нь өөрчлөх шаардлагатай
ачаалал ба ачаалал дахь гүйдлийн чиглэл.
Энэ асуудлыг тусгай тусламжтайгаар шийддэг
Ашиглалтгүй тогтмол гүйдлийн хувиргагч
холбоо барих төхөөрөмж,
урвуу гэж нэрлэгддэг
Н.И. Усенков. Цахилгаан
тогтмол гүйдлийн хувиргагч
одоогийн, бүрдсэн
тэнгэр хөтөч

тус бүр нь хоёр багц хавхлагаас бүрдэх
ачааллыг зөвхөн нэгээр нь гүйдэл дамжуулах боломжийг олгодог
чиглэл.
Урвуу хавхлагын хөрвүүлэгчийн одоо байгаа бүх схем
хоёр ангилалд хувааж болно:
хөндлөн ("найман") схемүүд ба
эсрэг параллель хэлхээ.
Хөндлөн хэлхээнд (зураг a - тэг ба b - гүүр)
трансформатор нь хоёр бүлэг тусгаарлагдсан хавхлагын ороомогтой,
үүнээс хоёр багц хавхлагууд тэжээгддэг.
Ар араасаа хэлхээнд (зураг в) зөвхөн нэг
трансформаторын хавхлагын ороомгийн бүлэг.
Эсрэгээрээ
нь:
хувиргагчид
ихэнх нь
гурван фазын тэг;
тэгшитгэлтэй давхар гурван фазын
реактор ба
Н.И. Усенков. Цахилгаан
тэнгэр хөтөч
өргөн тархсан

Гурван фазын урвуу хувиргагч
тэг гаралттай
А
T1
C
Синхрончлол
Н
а
UZ1
Б
b1
1
c1
a2
б
c2
2
Iur2
Лур1
ID1
Уда
Iur2
VS1…
VS3
АНУ2
Лур2
ID2
М1
Н.И. Усенков. Цахилгаан
LM1
тэнгэр хөтөч
VS4…
VS6
SIFU 1
SIFU 2
Синхрончлол
Узс

Гурван фазын Шулуутгагч хэлхээг индукцийн хувьд ашигладаг
цахилгаан машинуудын өдөөх ороомогыг тэжээх ачаалал,
зургаан үе шаттай
хөдөлгүүрийн зангуу гинжийг тэжээх,
арван хоёр фазын ялангуяа хүчирхэг цахилгаан хөтчүүд.
Ухрах хөрвүүлэгчийн ажиллагаа
Цагийн эхний мөчид машин байна гэж бодъё
цагийн зүүний дагуу n эрг / мин хурдтайгаар эргэдэг. Үүний зэрэгцээ тэр
боловсруулсан буцаж-EMF Ejak болон одоогийн би зангуу хэлхээгээр урсан
(зураг
). Уг машин нь анхнаасаа эрчим хүчээр ажилладаг байсан
хувиргагч хавхлагын иж бүрдэл UZ1 ажиллаж байна
засах горим. Эргэлтийн хурдыг багасгахын тулд
машин, дараа нь түүнд нийлүүлсэн тэжээлийн хүчдэлийг бууруулах шаардлагатай байна
тиристорын хяналтын өнцгийг нэмэгдүүлэх шаардлагатай байна
UZ1 Шулуутгагчийн VS1,VS2,VS3.
Н.И. Усенков. Цахилгаан
тэнгэр хөтөч

Үүний зэрэгцээ хөдөлгүүрийн инерцийн улмаас түүний арын EMF Ejak ажиллахгүй байна
огцом өөрчлөгдөж, хүчдэлийн Ud1-ээс их болж хувирдаг
гаралт
хувиргагч
(дээр
зангуу
хөдөлгүүр).
хавхлагууд
хувиргагч UZ1 хурдан унтарч, ачааллын гүйдэл багасна
тэг хүртэл буурна. Гэхдээ цахилгаан машины зангууны гинжний хавчаар дээр,
инерцээр эргэдэг, арын-EMF Eyak хадгалагдаж байгаа нь
эргэлтийн кинетик энергийг ашигтайгаар ашиглах боломжийг олгодог
жолоодох, цахилгаан болгон хувиргах, мөн тэр үед хурдан
цахилгаан машиныг удаашруулна.
Үүнийг хийхийн тулд та эхний хавхлагын иж бүрдлийг хөрвүүлэх хэрэгтэй
инвертер горим, өөрөөр хэлбэл α1 > 90 ° өнцгийг нэмэгдүүлэх. Гэхдээ эхлээд
UZ1 хувиргагчийг инвертерт ашиглах боломжгүй
горим, учир нь машин дээр урвуу туйлтай байх шаардлагатай
хүчдэл Ud1. Тиймээс хоёр дахь нь
хавхлагын багц UZ2 (α2 > 90°), гаралт нь холбогдсон байна
UZ1 эхний багцын гаралттай зэрэгцээ ачаалал. Машин
генераторын горимд ажилладаг тул түүний эргэлтийн хурд
унадаг. Улмаар арын-EMF Eyak, аль нь
тэжээлийн хүчдэл N.I.
Усенковын хувьд.
хоёр дахь цахилгаан
UZ2 иж бүрдэл ажиллаж байна
инвертер горим. тэнгэр хөтөч

n
Тоормослох
Хөдөлгүүр д
Overclocking
горим
Хөдөлгүүр
горим
0
т
Урвуу
I
Э
0
т
<90
АНУ2
AT
Тэгээд
>90
Тэгээд
>90
<90
UZ1
AT
UZ1
<90
AT
Зураг 1.2. Үйлдлийн горимын диаграм
DC цахилгаан машин
Н.И. Усенков. Цахилгаан
тэнгэр хөтөч

Цахилгаан машин зогсоход (Ejak=0; n=0) та чадна
UZ2 хавхлагын хоёр дахь багцыг Шулуутгагч болгон хувиргах
горим (α2<90°). При этом электрическая машина опять переходит
хөдөлгүүрийн горимд шилжих ба хоёр дахь багц хавхлагаар тэжээгддэг
АНУ2.
Чиглэл
эргэлт
машинууд
өөрчлөлтүүд
дээр
эсрэг талд (хөдөлгүүрийн урвуу) ба тэр дахин эхэлнэ
хурдасгах (n=0-ээс өгөгдсөн хурд хүртэл, жишээлбэл, to
Хөтөчийн координатын гуравдугаар квадратад n=nnom: n ба I эсвэл n
ба М).
Хэрэв дахин урвуу шаардлагатай бол
UZ2 хавхлагын хоёр дахь багцын өнцөг α2, түүний хавхлагууд хаалттай байна.
UZ1 хавхлагуудын эхний багцыг инвертер болгон хувиргадаг
горим (α 1>90°), арматурын гүйдлийн Id чиглэл эсрэгээр,
хүртэл цахилгаан машин генератор горимд ажилладаг
хөдөлгүүрийг бүрэн зогсоох.
Ирээдүйд α1> 90 ° өнцгийн бууралтаар эхний багц
хавхлагууд UZ1 Шулуутгагч горимд шилжсэн ба
хөдөлгүүрийг тогтоосон хурд хүртэл хурдасгадаг.
Н.И. Усенков. Цахилгаан
тэнгэр хөтөч

Буцах боломжтой зохицуулалтын шинж чанар
хувиргагч
Уда
Ud0
Удα1
α1
Горим
Шулуутгагч
0
Udβ1
π
π/2
Горим
инвертер
α2
β1
-Уд0
Udβ
Н.И. Усенков. Цахилгаан
тэнгэр хөтөч
α
β

Хэрэв стрессийн дундаж утгууд дээр байвал
UZ1 ба UZ2 гаралтаас бид илэрхийлэлийг авна
Udocosα1 = Udocosβ2.
Иймд α1= β2 байх шаардлагатай. цагаас хойш
инвертер горим β =180°- α, дараа нь тэгш байдлын нөхцөл
тэнцүүлэх хэлхээний дундаж хүчдэлийн утгууд
α1+ α2 =180°, α1 ба α2 нь өнцгөөр илэрхийлэгдэж болно.
эхний болон хоёр дахь багцын тиристорыг хянах
хавхлагууд, байгалийн цэгээс тоологддог
тиристорын түгжээг тайлах.
Н.И. Усенков. Цахилгаан
тэнгэр хөтөч

Буцах боломжтой гадаад шинж чанарууд
хувиргагч
Шулуутгагч ба инвертерийн гадаад шинж чанарууд
Энэ тохиолдолд багц нь нэгний үргэлжлэл юм
өөр болон шугаман үр дүнд гадаад өгөх
урвуу хөрвүүлэгчийн шинж чанар
Уда
β1
α1
β1 > β
2
α2 > α
β3 > β
2
1
α3 > α
2
Горим
инвертер
Горим
Шулуутгагч
0
Н.И. Усенков. Цахилгаан
тэнгэр хөтөч
ID

Хавхлагын хамтарсан удирдлага
иж бүрдэл
Хэрэв хяналтын импульсийг нэгэн зэрэг хэрэглэвэл
UZ1 ба UZ2 иж бүрдэлүүдийн хавхлагууд ба хяналтын өнцөг
тиристор нь нөхцөлийг хангадаг
α1 + α2 = π,
хяналт
хавхлага
зөвшөөрсөн.
бүлгүүд
Н.И. Усенков. Цахилгаан
тэнгэр хөтөч
дуудсан

Тусдаа хавхлагын удирдлага
иж бүрдэл
Дөрвөн хэсэгт ажилладаг цахилгаан хөтөч авахын тулд
Талбайн квадратууд: ω - I эсвэл ω - M, урвуу ашиглах шаардлагатай
арматурын гүйдлийн урсгалыг хангах тиристор хувиргагч
хоёр чиглэлд мотор.
Урвуу хувиргагч нь хоёр бүлгийн тиристорыг агуулдаг.
бие биенээсээ эсрэг зэрэгцээ холбогдсон.
Энэ схемд UZ1 ба UZ2 гэсэн хоёр хавхлага суурилуулсан бөгөөд тус бүр нь угсарсан дагуу
өөр хоорондоо зэрэгцээ холбогдсон гурван фазын гүүрний хэлхээ
Шулуутгагдсан гүйдлийн тал дээрх эсрэг туйл.
Түгжээг тайлах импульсийг тиристорын хоёр бүлэгт нэгэн зэрэг хийнэ
боломжгүй, учир нь богино холболт үүсэх болно. Тиймээс энэ схемд
зөвхөн ажиллах боломжтой
Н.И. Усенков. Цахилгаан
тэнгэр хөтөч

UZ1 эсвэл UZ2 тиристорын нэг бүлэг; өөр бүлэг
тиристорууд хаалттай байх ёстой (нээлтийн импульс
устгасан).
Тиймээс урвуу хувиргагчид нь
тусдаа хяналт - эдгээр нь хөрвүүлэгч юм
аль хяналтын импульс зөвхөн нэг л ирдэг
гүйдэл дамжуулдаг хавхлагуудын багцаас. импульс
Энэ үед хавхлагуудын хоёр дахь багцыг хянах боломжгүй байна
нийлүүлсэн бөгөөд түүний хавхлагууд хаалттай байна. Схем дэх реактор Лур
байхгүй байж магадгүй. Gorby243s-г үзнэ үү
Хавхлагуудыг тусад нь хянах замаар
зөвхөн тэр бүлэг тиристорууд, одоо байгаа
ачаалалд гүйдэл дамжуулах ёстой. Энэ бүлгийг сонгож байна
идэвхжүүлэгчийн хөдөлгөөний чиглэлээс хамаарна ("Урагшаа" эсвэл
"Буцах") болон хөтөчийн ажиллагааны горимоос: мотор
горим буюу нөхөн сэргээх тоормос.
Н.И. Усенков. Цахилгаан
тэнгэр хөтөч

Хүснэгт 1 - Хавхлагын багцын сонголт
EP үйлдлийн горим
Мотор
Тоормос
Чиглэл
хөдөлгөөнүүд
"Урагшаа"
UZ1
АНУ2
"Буцах"
АНУ2
UZ1
EA хяналтын системд хүссэн бүлгийг сонгох, оруулах
Тиристорыг логикийн тусламжтайгаар автоматаар үйлдвэрлэдэг
Бүтцийн зарчим нь LPU-ийн шилжүүлэгч төхөөрөмж
зурагт үзүүлэв.
Н.И. Усенков. Цахилгаан
тэнгэр хөтөч

"Урагшаа" ажиллах үед бид арматурын гүйдлийн чиглэлийг хүлээн зөвшөөрдөг
эерэг хөдөлгүүрийн горим. Эерэг дохиогоор
хөдөлгөөнд тохирсон ω тогтоосон хурдыг тохируулах
"Урагшаа" ба
хөдөлгүүрийн горимд бас байдаг хурдны алдааны дохио
(ωset- ω)≥0 байх бөгөөд одоогийн зохицуулагчаас LPU-д ирж буй дохио,
(+) тэмдэгтэй байна. Үүний дагуу эрүүл мэндийн байгууллага цахимыг асаана
түлхүүр QS1, энэ нь тиристорыг тайлах импульсийг нийлүүлдэг
бүлэг UZ1. Хяналтын өнцөг α1 нь системээр тогтоогддог
гаралтын дохионы дагуу автомат зохицуулалт
одоогийн зохицуулагч RT. SIFU (1) ба (2) хоёулаа нэгдмэл байдлаар ажилладаг тул
өнцгийн нийлбэр хэд вэ
α1 + α2 = π.
(1)
Тиймээс, үйл ажиллагаа явуулж буй тиристор бүлгийн хувьд
залруулах горим, өдөөх импульсийг α1 = өнцгөөр хийнэ
0…π/2. Үүний зэрэгцээ SIFU2 нь импульс үүсгэдэг
Н.И. Усенков. Цахилгаан
тэнгэр хөтөч

хяналтын өнцөг α2 = π - α1, өөрөөр хэлбэл хяналтын өнцөг,
хамааралтай
инвертер
дэглэм
ажил
хувиргагч UZ2. Гэсэн хэдий ч цахим түлхүүрээс хойш
QS2 нь нээлттэй, бүлгийн тиристор руу импульсийг хянадаг
UZ2 хүлээн аваагүй байна.
UZ2 хувиргагч хаалттай, гэхдээ
инвертер горимд ажиллахад бэлтгэсэн.
Ийм
зарчим
зөвшөөрсөн
удирдлага
(1) -ээр тодорхойлсон хавхлагын иж бүрдэлийг зөвшөөрдөг
хөтчийн механик шинж чанарыг тааруулах
мотор болон тоормосны горимыг харуулсан шиг
зураг.
At
хэрэгтэй
тоормослох
жолоодох
ω тогтоосон хурдны лавлах дохио буурна. Алдаа гаргасан
хурдыг өөрчлөх тэмдэг (ωass - ω)<0, и на входе ЛПУ знак
дохио (+) -аас (-) хүртэл өөрчлөгддөг бөгөөд үүний дагуу
Н.И. Усенков. Цахилгаан
тэнгэр хөтөч

Холбоо барих QS1 унтарч, холбоо барих QS2 асна. Гэсэн хэдий ч
QS2 контактыг асаах нь нэн даруй тохиолддоггүй, гэхдээ зарим тохиолдолд
арматурын гүйдэлд шаардагдах хугацааны саатал
тэг болж буурч, UZ1 тиристорууд блоклох ажиллагааг сэргээсэн
шинж чанарууд. Одоогийн уналтыг тэг хүртэл одоогийн мэдрэгч DT болон хянадаг
null-organ BUT (бусад схемд энэ зорилгоор,
хавхлагын дамжуулалтын мэдрэгч).
Тодорхой саатал гарсны дараа гүйдэл тэг болж буурах үед
дараа нь QS2 түлхүүр асаалттай бөгөөд хөрвүүлэгч ажиллаж эхэлнэ
UZ2, инвертер горимд ажиллахад аль хэдийн бэлтгэгдсэн. Жолоодлогын нэгж
нөхөн сэргээх тоормосны горимд ордог, нийт хугацаа
тиристорын бүлгүүдийг солих нь 5 - 10 мс, энэ нь
ES хяналтын өндөр чанарыг хангахын тулд хүлээн зөвшөөрч болно.
"Буцах" чиглэлд моторын горимд ажиллах үед тэмдэг
хурдны лавлагаа нь сөрөг ба үнэмлэхүй утга юм
Н.И. Усенков. Цахилгаан
тэнгэр хөтөч

хурдны алдаа |ω багц - ω | эерэг, тийм
LPU оролт нь сөрөг дохио хүлээн авч, асаалттай
түлхүүр
QS2.
Ажилладаг
хувиргагч
АНУ2
in
засах горим. Ажлын логик дүрэм
LPU-г 2-р хүснэгтэд үзүүлэв.
Эрүүл мэндийн байгууллагуудын бусад схемүүдийг ч ашиглаж байна.
TP-D урвуу хөтөчийн механик шинж чанарууд
Тусдаа удирдлагатай зурагт үзүүлэв.
Тасралтгүй гүйдэлтэй
(1) тэгшитгэлээр тодорхойлогддог.
зангуу
хөдөлгүүр
тэд
Бага оврын бүсэд тасалдсан гүйдлийн горимд
моментийн утгууд, шинж чанаруудын шугаман байдал зөрчигддөг.
Орчин үеийн одоогийн болон хурдны хаалттай системд
зохицуулалт, дасан зохицох ашиглах ачаар
хянагч, механикийг шугаман болгох боломжтой
EP iN.I-ийн шинж чанарууд.
приУсенков.
жижиг цахилгаан
мөчийн утгууд.
тэнгэр хөтөч

Хүснэгт 2 - Эмнэлгийн байгууллагын ажлын логик
Гарын үсэг зурах
Гарын үсэг зурах
Гарын үсэг зурах
Асаах
Ажилладаг
Горим
ωass
|ωass- ω|
үүдэнд
түлхүүр
ажил
эрүүл мэндийн байгууллага
QS
хөрвүүлэх
аан
+
+
+
QS1
UZ1
+
-
QS2
АНУ2
-
+
-
QS2
АНУ2
-
-
+
QS1
UZ1
Н.И. Усенков. Цахилгаан
тэнгэр хөтөч
цахилгаан хөтөч
а
Мотор
th
Тоормос
Мотор
th
Тоормос

Шулуутгагчийн гадаад шинж чанар
Уда
Ud0
Ud1
0
ID
би d1
Би к.з
Н.И. Усенков. Цахилгаан
тэнгэр хөтөч

7. Үйлдвэрийн суурилуулалт, технологийн цогцолборын цахилгаан хөтөч ба автоматжуулалт

Техникийн хэрэгжилт
Н.И. Усенков. Цахилгаан
тэнгэр хөтөч

Н.И. Усенков. Цахилгаан
тэнгэр хөтөч

Даалгавар 1. J ба Ms-ийн багасгасан моментуудын утгыг тодорхойлно уу
ачааг өргөх (Зураг 1), хэрэв мэдэгдэж байгаа бол: Jd = 3.2 кг м2; Jr.o.=3.6 кг м2;
хурдны хайрцгийн арааны харьцаа p=0.96; Гүйцэтгэх байгууллагын үр ашиг
(бөмбөр) B=0.94; хөдөлгүүрийн өнцгийн хурд ω=112 рад/с; хурд
өргөх ачаалал v=0.2 м/с; ачааны жин m=1000 кг.
Тайлбар.
Багассан статик момент:
Мак
F p . о. х . о.
p B D
m g p.o.
p B D
1000 9,81 0,2
19.41 цаг
0,96 0,94 112
Багассан инерцийн момент J:
Ж
J D J po
би p2
м(
2 3,2 3,6
0,2 2
1000
) 3.3 кг м2.
2
Д
112
6,14
Н.И. Усенков. Цахилгаан
тэнгэр хөтөч

Jd, np, ip, p
М, д, Жд
Д
ПУ
Мпо, по, жпо
RO (b), ба схем 3. Танилц
MatLab7/Simulink3.
номын сан
хошууч
блокууд
in
хөтөлбөр
4. Гүйцэтгэх лабораторийн байгууламжийн блок загварыг эмхэтгэх
өгөгдсөн сэдвийн дагуу судалгаа хийж, товч тайлбар өгнө
ашигласан функциональ төхөөрөмж болон виртуал хэмжилт
цахилгаан хэрэгсэл.
5. Виртуал лабораторийн тохиргоотой танилцаж, эхний үгийг оруулна уу
програмын харилцах цонхон дээрх өгөгдөл. Төлөвлөгөө боловсруулах
туршилт.
6. Ажлыг дуусгасны дараа бүтцийн талаархи тайланг гаргана.
Ажлын нэр, ажлын зорилго;
Лабораторийн тавиурын тодорхойлолт;
Туршилтын хамаарлын осциллограммын шинжилгээ;
Олдворууд.
Н.И. Усенков. Цахилгаан
тэнгэр хөтөч

Ажлын дугаар N. дагуу цахилгаан хөтөчийн судалгаа
бүтэц "Шулуутгагч-хувиргагч-синхрон мотор"
Асинхрон мотортой цахилгаан хөтөчийн блок загвар
Н.И. Усенков. Цахилгаан
тэнгэр хөтөч

Симуляцийн үр дүн
Н.И. Усенков. Цахилгаан
тэнгэр хөтөч

Н.И. Усенков. Цахилгаан
тэнгэр хөтөч