Avtomatlashtirilgan elektr haydovchi ma'ruzalar kursi. Avtomatlashtirilgan elektr haydovchi. PDS elektron qurilmalarining tasnifi
AVTOMATLANGAN ELEKTR
Mutaxassislik talabalari uchun ma'ruzalar kursi
"Metalga ishlov berish mashinalari va asboblari"
1-BOB AEP UMUMIY SAVOLLARI. AED MEXANIKASI
1.1. Asosiy tushunchalar va ta'riflar
1.1. Ishlaydigan mashinalarning mexanik xususiyatlari va ED
1.2. DPT ning mexanik xususiyatlari
1.3. Qon bosimining mexanik xususiyatlari
1.4. SD ning mexanik xususiyatlari
2-BOB ELEKTR MOTORLARNI QUVCHI HISOBLASH VA TANLASH USULLARI.
2.1. EPda harakat qiluvchi kuchlar va momentlar
2.2. Dvigatel miliga qarshilik va inersiya momentlarini keltirish
2.3. Umumiy izohlar . Isitish va sovutish dvigatellari
2.4. O'rtacha yo'qotish usuli . ekvivalent usullar.
2.5. Mashina asboblarida ishlatiladigan elektr motorlar seriyasi
3-BOB KUCH Elementlari VA SEP.NING TARTIBIY Qismlari
PDS elektron qurilmalarining tasnifi
3.1. Tiristor konvertorlari
3.2. Transistorli konvertorlar
3.3. Oddiy sensorlar
3.4. Oddiy EP himoya birliklari
3.5. Oddiy regulyatorlar
4-BOB METAL KESISH MASTOSLARNING NAMAL BOT
4.1. Oddiy SEPlarni qurish tamoyillari
4.2. Bir davrli DC PDS
4.3. Yagona zonali boshqaruvga ega SPR DC EP
4.4. Ikki zonali boshqaruvga ega SPR DC EP
4.5. ASI va AIT bilan AC SEP (tezlik va oqim uchun OS bilan sxemalar)
4.6. Metalllarni kesishda texnologik parametrlarni barqarorlashtirish tizimlari
5-BOB METAL KESISH MASTOSLARNING SEP
5.1. Servo ED ning tipik tuzilmalari va ularning elementlari
5.2. Parametrlarni qul regulyatsiyasi bilan EAni kuzatish
5.3. Nusxa ko'chirish-frezalash mashinalarining EP ni kuzatish
ADABIYOT
1. Oddiy ishlab chiqarish mexanizmlari va texnologik komplekslarning avtomatlashtirilgan elektr haydovchisi: Universitetlar uchun darslik / M.P. Belov, V.A. Novikov, L.N. Mulohaza yuritish. - M.: "Akademiya" nashriyot markazi, 2004. - 576 b.
2. Elektr haydovchilar va avtomatlashtirish tizimlari muhandisligi: darslik. talabalar uchun nafaqa. yuqoriroq darslik muassasalar / M.P. Belov, O.I. Zementov, A.E. Kozyaruk va boshqalar; ostida. ed. V.A. Novikova, L.M. Chernigov. - M.: "Akademiya" nashriyot markazi, 2006. - 368 b.
3. Kovchin S.A., Sabinin Yu.A. Elektr haydovchi nazariyasi: Oliy maktablar uchun darslik. - Sankt-Peterburg: Energoatomizdat, 2000. - 496 p.
4. Shestakov V.M., Dmitriev B.F., Repkin V.I. Avtomatik boshqaruv tizimlarining elektron qurilmalari: Darslik. - Sankt-Peterburg: Ed. LGTU, 1991 yil.
1-BOB. AEPning UMUMIY MASSALALARI. AEP MEXANIKASI.
1.1. Asosiy tushunchalar va ta'riflar
Har xil turdagi drayverlar mavjud, ammo samarali saqlash, uzatish qulayligi, yig'ish va bo'linish xususiyatlari tufayli elektr energiyasi boshqa energiya turlariga qaraganda kengroq qo'llaniladi. Hozirgi vaqtda eng ko'p ishlatiladigan avtomatlashtirilgan elektr haydovchi (GOST R 50369-92).
Elektr haydovchi (EP) Elektromexanik tizim mashinalarning ishchi organlarini harakatga keltirish, bu jarayonlarni maqsadli boshqarish uchun mo'ljallangan elektromexanik tizim deb ataladi va uzatuvchi, elektr dvigatel, konvertor, boshqaruv va axborot qurilmalaridan iborat.
uzatish moslamasi harakatlanish shakllarini va mexanik energiyani harakatlantiruvchi qurilmadan mashinaning ishchi organlariga o'tkazish uchun mo'ljallangan.
Harakatlantiruvchi qurilma elektr energiyasini mexanik energiyaga aylantiradi va uzatish moslamasi bilan birgalikda ishchi organlarning belgilangan harakat shakllarini shakllantiradi.
konvertatsiya qiluvchi qurilma PDSni elektr energiyasi manbai (sanoat tarmog'i yoki avtonom) bilan ulash, elektr energiyasining bir shaklini boshqasiga aylantirish (masalan, o'zgaruvchan tokni rektifikatsiya qilish) uchun xizmat qiladi.
Boshqarish va axborot vositalari energiya oqimini boshqarish va mashinalarning ishchi organlari harakatining berilgan qonunlarini shakllantirish uchun mo'ljallangan.
EP tasnifi
1. Belgilanish bo'yicha: a) asosiy (masalan, asosiy harakat);
b) yordamchi (masalan, yemlar).
2. Dvigatel oqimining iste'mol qilinadigan turiga ko'ra: a) to'g'ridan-to'g'ri oqim;
b) o'zgaruvchan tok.
3. Quvvat kalitlarining turlari bo'yicha: a) tiristor;
b) tranzistor;
c) mikroprotsessor
4. Avtomatik boshqaruv tizimining (ACS) turi bo'yicha:
a) analog (uzluksiz) EP tizimlari (EPS);
b) raqamli (diskret) SES;
c) raqamli-analog SEP;
d) chiziqli yoki chiziqli bo'lmagan SEP;
e) statik yoki astatik PDS;
5. Bajarilgan vazifalariga ko'ra:
a) qo'pol tezlikni boshqarish (ochiq PDS);
b) tezlikni aniq nazorat qilish (yopiq SEP);
v) o'zboshimchalik bilan o'zgaruvchan kirish signallarini kuzatish (kuzatuv tizimlari);
d) vazifalarni dasturiy ta'minotni ishlab chiqish (dasturni boshqarish bilan SEP);
e) parametrlarni o'zaro bog'langan tartibga solish (ko'p motorli va o'zaro bog'langan ESS);
a)-e) funktsiyalari asosiy hisoblanadi. Qo'shimcha funktsiyalarga quyidagilar kiradi: signalizatsiya (diagnostika) va EA himoyasi.
Asenkron motorlarning mexanik xususiyatlari (IM)
1) 3 fazali AD ning mexanik tavsiflari
Asenkron elektr motorida uch fazali stator sargisi mavjud. Chastotaga ega uch fazali kuchlanish qo'llanilganda, burchak tezligi bilan aylanadigan magnit maydon hosil bo'ladi, bu erda 10 raqami.
juft stator qutblari (o'rash yo'li bilan aniqlanadi).
IM rotori ko'pincha qisqa tutashgan ("sincap kafesi") amalga oshiriladi. Yuk ko'tarish va tashish mashinalarida rotorning o'rashi aloqa halqalari orqali sobit asosga keltiriladigan va qo'shimcha qarshiliklarga ulangan fazali rotor ishlatiladi.
Hozirgi vaqtda AD ko'pgina ob'ektlarni boshqarish uchun sukut bo'yicha ishlatiladi.
IMni tavsiflashda dvigatelning elektr parametrlari indekslarga ega: 1 - stator; 2 - rotor.
R 1 \u003d 0 bo'lsa, mexanik tavsif formula bilan tavsiflanadi
, tanqidiy moment qayerda; - sirpanish.
1 - tabiiy ();
1" - teskari (uch fazadan ikkitasi o'zaro almashtiriladi);
4 - fazali rotorli IM, .
tormozlash rejimlari
5 - dinamik tormozlash: stator o'rashiga to'g'ridan-to'g'ri oqim beriladi, keyin aylanuvchi rotor tormozlanadi;
6 - qarshi oqim (teskari): (ikki faza joylarni o'zgartiradi);
7 - tiklanish, teskari moment. Nolga sekinlashuv doimiy ravishda kamaytiradigan invertör talab qiladi.
IMni boshlash: Yuqori quvvatli IMning boshlang'ich oqimlarini cheklash yoki asinxron diskni yumshoq ishga tushirish uchun quyidagilardan foydalaning:
1) ishga tushirish oxirida chiqadigan stator pallasida faol yoki induktiv qarshiliklarni kiritish;
2) vosita ta'minoti chastotasini silliq o'zgartirib, konvertor orqali "chastota" boshlanishi;
3) fazali rotor bilan boshlash;
4) reaktorni ishga tushirish - rotor pallasida induktiv qarshiliklarni kiritish. Boshlanishning boshida rotordagi oqim chastotasi tarmoq chastotasiga yaqin, induktiv qarshilik katta va boshlang'ich oqimini cheklaydi.
2) Ikki fazali IM ning mexanik tavsiflari
1 kVt quvvatga ega. Qattiq yoki ichi bo'sh rotor bilan tayyorlanishi mumkin. OV, OU - mos ravishda qo'zg'atuvchi va nazorat o'rashlari; OB pallasida fazalarni almashtirish uchun har 100 vatt uchun 1-2 mikrofarad quvvatga ega bo'lgan kondansatör ketma-ket ulanadi.
Bir fazali qachon.
Eslatma: chastotani boshqarish bilan xarakteristikalar chiziqli va bir-biriga parallel bo'ladi, fazali nazorat bilan - faqat chiziqli.
Umumiy izohlar
1) Vazifa - oqim va momentda ruxsat etilgan isitish va ortiqcha yukni hisobga olgan holda, berilgan mexanizm (birlik) uchun elektr motorini malakali tanlash.
Yo'qotishlar quyidagilarga bo'linadi:
Konstantalar - mexanik va po'latda - vosita oqimiga bog'liq emas;
O'zgaruvchilar - misda - vosita oqimining kvadratining funktsiyasi.
Yo'qotishlar va samaradorlik o'rtasidagi bog'liqlik:
, qayerda R- mildagi quvvat; P 1 - quvvat sarfi.
2) Uzoq muddatli ish paytida EDni isitish va sovutish.
- elektr dvigatel tomonidan chiqarilgan (hosil qilingan) issiqlik miqdori;
Dvigatelning issiqlik quvvati;
- issiqlik tarqalishi.
Doimiy atrof-muhit haroratida vosita harorati qonunga muvofiq ortadi 
, bu erda isitish vaqti doimiy, s; , daraja.
3) Dvigatelning ishlash rejimlari
a) uzun (S1)
b) qisqa muddatli (S2)
c) takroriy-qisqa muddatli (S3, S4)
ish aylanishi 
, bu erda - ish aylanishi;
standartlashtirilgan PV% = 15, 25, 40, 60%
4) Izolyatsiya sinflari va dvigatellarning ruxsat etilgan ish harorati.
Xalqaro standartlarga muvofiq, quyidagi izolyatsiya sinflari ajratiladi
Umumiy maqsadli motorlar uchun B va F izolyatsiya sinflari qo'llaniladi.
5) Elektr mashinalarining iqlimiy versiyasi
6) Elektr mashinalarining himoya darajalari (GOST 14254-80 va GOST 17494-72)
Himoya turining umumiy belgisi (Xalqaro himoya) IP, bu erda
1-raqam: xodimlarni uskunaning harakatlanuvchi qismlari bilan aloqa qilishdan va qattiq begona jismlarning qobiqqa tushishidan himoya qilish darajasi;
2-raqam: uskunaga suv kirishidan himoya darajasi.
| IP | 1 raqami | 2 raqami | |
| Tegishli himoya | Chet jismni himoya qilish | Suvga kirishdan himoya qilish | |
| Himoyalanmagan | Himoyalanmagan | Himoyalanmagan | |
| Katta maydonga tegishdan (qo'lda) | 50 mm dan kattaroq narsalardan | Vertikal tushadigan suv tomchilaridan | |
| Barmoqlaringiz tegishidan | 12 mm dan kattaroq narsalardan | Vertikal tushayotgan tomchilar va chayqalishlardan perpendikulyarga 15 0 gacha egilishda | |
| Diametri 2,5 mm dan ortiq bo'lgan narsalar yoki simlar bilan aloqa qilishiga qarshi *) | 2,5 mm dan kattaroq narsalardan | Vertikal tushadigan tomchilar va chayqalishlardan perpendikulyarga 60 0 gacha egilishda | |
| Diametri 1 mm dan ortiq bo'lgan narsalar yoki simlar bilan aloqa qilishiga qarshi *) | Kichik qattiq jismlardan (1 mm dan ortiq) | Har tomondan suv tomchilaridan | |
| Har qanday turdagi yordamchi uskunalar bilan aloqa qilishdan *) | Ichkarida changning cho'kishidan | Har tomondan suv oqimlaridan | |
| Har qanday turdagi yordamchi vositalar bilan teginishdan | Har qanday changdan | Suv to'lqinlaridan | |
| - | - | Suvga cho'mishdan himoya qilish | |
| - | - | Suvga uzoq vaqt cho'mishdan himoya |
*) Elektr mashinasi muxlislariga taalluqli emas
Dvigatel himoyasi standart sifatida IP 54. IP 55 va IP 65 yuqoriroq himoya darajasi so'rov bo'yicha mavjud.
Ko'p sonli ishga tushirish bilan ishlaydigan drayvlar
Qo'shimcha inertial massaga ega drayvlar (inertial pervanel)
1:20 dan ortiq boshqaruv diapazoni bo'lgan konvertor tomonidan boshqariladigan drayvlar
Nominal momentni past tezlikda yoki to'xtash holatida saqlaydigan konvertor tomonidan boshqariladigan drayvlar
Quvvatni hisoblash usullari
Statsionar yukda dvigatel quvvatini tanlash shartga muvofiq amalga oshiriladi (katalogdagi eng yaqin kattaroq). Bunday holda, vosita isitish uchun paydo bo'ldi.
O'zgaruvchan yuk ostida vosita quvvatini tanlashni ko'rib chiqing:
1. O'rtacha yo'qotish usuli (to'g'ridan-to'g'ri usul).
Usul yuk sxemasiga asoslanadi. Dvigateldagi yo'qotishlarni hisobga olishning bevosita usulini ko'rib chiqing
1) Dvigatel milidagi o'rtacha quvvat formuladan foydalanib hisoblanadi
, 
Joule-Lenz qonuni 
Dvigatel yo'qotishlari faol quvvatga mutanosibdir. Shunday qilib, vosita isishi bilan emas, balki aniqlanadi. Shu sababli yo'qotishlarni hisoblash muammosi paydo bo'ladi.
2) dvigatel quvvatini tanlash,
qayerda k= 1.2...1.3 - yo'qotishlarning oqim kvadratiga mutanosibligini hisobga olgan holda xavfsizlik koeffitsienti;
3) Formula bo'yicha katalog egri chiziqlari yordamida har xil yuklardagi yo'qotishlarni hisoblash 
4) siklda o'rtacha yo'qotishlar aniqlanadi 
;
5) shartga ko'ra vosita quvvatini tanlash , qaerda 
- dvigatel isitish uchun chiqdi;
6) Tanlangan vosita haddan tashqari yuk va ishga tushirish sharoitlari uchun tekshirilishi kerak
DPT: 
, ;
JAHON: 
, 
Ekvivalent usullar
Ushbu usullar bilvositadir, chunki ular bilvosita elektr mashinasidagi yo'qotishlarni hisobga oladi.
1) Ekvivalent oqim usuli.
Ba'zi ekvivalent oqim hisoblab chiqiladi, ularning yo'qotishlari o'zgaruvchan yuk bilan haqiqiylarga ekvivalentdir, chunki
2) Ekvivalent moment usuli 
f-const da
; - dvigatel qizib ketdi.
3) F-const, -const da ekvivalent quvvat usuli
; - dvigatel qizib ketdi.
Keyin tanlangan vosita ortiqcha yuk va ishga tushirish sharoitlari uchun tekshirilishi kerak.
Ekvivalent oqim usuli uchun eng keng tarqalgan foydalanish, ekvivalent quvvat usuli uchun eng tor. Ikki zonali boshqaruv uchun ekvivalent oqim va quvvat usullari qo'llanilmaydi, chunki ular formulalarda mahsulot bloklarini o'z ichiga oladi. 
. To'g'riroq - o'rtacha yo'qotish usuli (to'g'ridan-to'g'ri usul).
Eslatma: intervalgacha rejimda vosita shartdan tanlanadi.
;
Bu erda ekvivalent moment va oqim usullari amalda qo'llanilmaydi. Turli davrlardagi yuk bir xil bo'lmasa, o'rtacha PV ni hisobga olgan holda hisoblang n sikllar.
Tiristor konvertorlari
Afzalliklari: a) ishonchlilik; b) kam vazn; c) past boshqaruv quvvati; d) yuqori tezlik; e) yuqori samaradorlik (0,95-0,97)
Kamchiliklari: a) ortiqcha yuklarga bardosh bermaydi; b) past yuklarda cosning kamayishi; c) klapanlarni almashtirishda tarmoqqa yuqori harmonik tebranishlarni yaratish (ular bilan kurashish uchun ular TOPni yoqadilar)
1. TP sxemalari va boshqarish usullari:
1) Nol teskari qo'zg'alish davri
m=3 - konvertorning fazasi. Afzalliklari: kamroq tiristorlar. U past quvvatli drayverlarda qo'llaniladi.
2) teskari haydovchini to'g'rilash uchun ko'prik sxemasi (Larionov sxemasi)
m=6; Afzalliklari: a) kamroq silliqlash choklari; b) tiristorlarning kichikroq sinfi; U o'rtacha va katta quvvatli drayvlarda qo'llaniladi.
2. Teskari TSni boshqarish usullari:
a) alohida, tiristorlar guruhlari navbat bilan boshqarilsa.
Afzalliklari: 1) kuchlanish oqimining yo'qligi va shuning uchun kuchlanish reaktorlarini (UR) yoqish zarurati;
Kamchiliklari: 1) intervalgacha oqimlarning keng maydoni; 2) kelib chiqishda mexanik xususiyatlarning chiziqli emasligi; 3) sekin teskari kuchlanish konvertori.
Shu bilan birga, TPni alohida nazorat qilish tez-tez ishlatiladi.
b) shartga ko'ra, tiristorlarning ikkala guruhi birgalikda boshqarilsa, muvofiqlashtirilgan 
, va 
, 
;
Afzalliklari: 1) chiziqli xarakteristikasi; 2) uzluksiz oqimlarning tor zonasi; 3) tez teskari.
Kamchiliklari: 1) statik va dinamik kuchlanish oqimlarining mavjudligi. Ularga qarshi kurashish uchun kuchlanish reaktorlari (UR) kiritilgan.
3. TP ning matematik tavsifi
1) Tiristor konvertorini boshqarish tizimi (SUTP) yoki impuls fazasini boshqarish tizimi (SIFU)
a) stabillashgan arra tishli mos yozuvlar kuchlanishi bilan 
. U mos yozuvlar kuchlanishida yuqori harmoniklarni o'z ichiga olmaydi, tiristorlarning aniq ochilishini ta'minlaydi va o'rta va yuqori quvvatli transformatorlarda qo'llaniladi.
b) barqaror bo'lmagan sinusoidal mos yozuvlar kuchlanish bilan 
. Transformator podstansiyalarining tezligini boshqarishning keng diapazoni bilan kam quvvatli transformator podstansiyalarida qo'llaniladi.
c) agar SUTP raqamli bo'lsa, u holda tiristorning ochilish burchagi , bu erda raqam kodi.
2) TP ning quvvat qismi.
Ifodasi bilan tasvirlangan 
, qayerda 
- maksimal rektifikatsiya qilingan EMF TP. Bundan tashqari, TP bor kechikish , o'rtacha . m=6 uchun 
.
a) Stabillashtirilgan arra tishli mos yozuvlar kuchlanishiga ega SUTP.
Nochiziqli bog'liqlik 
.
b) Stabillashtirilmagan sinusoidal mos yozuvlar kuchlanishli SUTP.
; 
- chiziqli bog'liqlik !
Raqamlardan ko'rinib turibdiki, o'zgaruvchan tok tarmog'idagi kuchlanishdagi tebranishlar (nuqta chiziq) a) holatda chiqish EMFga ta'sir qiladi va b) holatda ta'sir qilmaydi.
3) TP yuki (dvigatel). Uzluksiz, chegara-uzluksiz va intervalgacha bo'lishi mumkin bo'lgan konvertorning oqimining tabiatini shakllantiradi.
Oqimning tabiati haydovchining xususiyatlariga ta'sir qiladi. Uzluksiz oqim zonasida xarakteristikalar qattiqdir, chunki konvertorning ichki qarshiligi kichikdir. Intervalgacha oqim bilan TC ning ichki qarshiligi sezilarli darajada oshadi, bu esa xarakteristikaning qattiqligini pasaytiradi. , almashtirish qarshiligi qayerda. fazalar bir-birining ustiga chiqqanda uzluksiz oqim rejimida hosil bo'ladi. - tiristorlarning dinamik qarshiligi.
Intervalgacha oqim zonasi tartibga solish uchun juda noqulay, chunki haydovchi xususiyatlarining qattiqligi pasayadi va chiziqli bo'lmagan bog'liqlik paydo bo'ladi (rasmga qarang).
Oddiy sensorlar
Analog dizayndagi blok boshqaruvchilarning mahalliy universal tizimining sensorlarini ko'rib chiqing (UBSR-AI).
1) Oqim sensori DT1-AI Operatsion kuchaytirgichdan (OU) foydalanish haydovchining quvvat va boshqaruv zanjirlarini ajratish imkonini beradi, bu xavfsizlik nuqtai nazaridan ham zarur. Daromad 
maksimal o'lchangan oqim mos keladigan tarzda tanlanadi.
2) DN1-AI kuchlanish sensori. Daromad maksimal o'lchangan kuchlanish mos keladigan tarzda tanlanadi.
3) EMF sensori
3) Tezlik datchiklari. Tezlik sensori sifatida to'g'ridan-to'g'ri va o'zgaruvchan tokning nozik takogeneratorlari qo'llaniladi.
4) Joylashuv datchiklari
a) rezolyutsiya. U sinus-kosinusli aylanadigan transformator (SCRT) printsipi asosida ishlaydi. Aylanadigan transformatorda rotor stator sargisi bilan birga transformatorni tashkil etuvchi lasan (o'rash) dan iborat. Asos sifatida, rezolyutsiya xuddi shunday tarzda joylashtirilgan, yagona farq shundaki, stator bittadan emas, balki bir-biriga 90 ° burchak ostida joylashgan ikkita o'rashdan qilingan. Resolver vosita milining mutlaq holatini bir aylanish ichida aniqlash uchun ishlatiladi. Bundan tashqari, tezlik qiymati rezolyutsiya signalidan aniqlanadi va pozitsiyani nazorat qilish uchun incremental enkoder simulyatsiya qilinadi. Resolver rotori vosita miliga biriktirilgan. Rotorga o'zgaruvchan tashuvchi kuchlanishni cho'tkalarsiz uzatish imkoniyatiga ega bo'lish uchun stator va rotorga qo'shimcha sariqlar o'rnatiladi. Ikki chiqish sinusoidal kuchlanishdan va 90 ° ga siljigan (7-rasm) rotor burchagi, tezlik va ortib boruvchi joylashuv signalini (ko'tarilgan kodlovchi simulyatsiyasi) aniqlash mumkin.
b) PDF seriyasining fotoelektrik datchiklari. Harorat va vaqt o'zgarishi yo'q. 500-5000 imp/rev.
5) Datchiklarning mos kelmasligi. Ular kuzatuv tizimlarida qo'llaniladi.
a) Potensiometrik mos kelmaslik datchiklari
b) Transformator rejimidagi selsinlar. Selsyn 2 fazali stator o'rashiga va 3 fazali rotorga ega. Selsyn-sensorning o'qi asosiy qurilmadan, selsyn-qabul qiluvchining o'qi esa ijro etuvchidan harakatga keltiriladi. Burchaklardagi farq (ya'ni, kuzatuv xatosi) bilan stator sargida kuchlanish hosil bo'ladi. Selsyns 90 gradusgacha bo'lgan xato burchaklari bilan ishlaydi, so'ngra "aylanish" signali paydo bo'ladi (rasmga qarang). Bundan tashqari, induktosinlar - selsinlarning chiziqli analoglari mavjud.
Oddiy regulyatorlar
1) Statika algebraik tenglamalar (AE), dinamika esa DE differentsial bilan tavsiflanadi. Laplas transformatsiyasi yordamida murakkab elektromexanik tizimlar dinamikasini o'rganishni osonlashtirish 
vaqtinchalik t-domendan tasvirlarning p-domeniga o'tish, bu erda p (s) farqlash operatori (Laplas), . Bunday holda, boshqaruv bloklari AU bilan almashtiriladi.
O'tkazish funktsiyasi (TF) W (p) - chiqish o'zgaruvchisining Laplas tasvirlarining kirishga nisbati (TAU kursiga qarang).
2) O'tish jarayonining sifat ko'rsatkichlari. Yopiq tizimdagi vaqtinchalik jarayonni ko'rib chiqing:
a) Statik xato 
;
b) vaqtinchalik jarayonning vaqti - tartibga solinadigan qiymatning 5% zonasiga oxirgi kirish vaqti;
c) oshib ketish 
;
3) Odatdagi regulyatorlar. Kerakli sifat ko'rsatkichlarini olish uchun yopiq tizimlarda qo'llaniladi. Eng ko'p ishlatiladigan proportsional (P), proportsional-integral (PI) va proportsional-integral-hosil (PID) kontrollerlari. Tekshirish moslamasining turini tanlash boshqaruv ob'ektining uzatish funktsiyasi bilan belgilanadi. Regulyatorlarning transfer funksiyalari
; 
; 
| Analog sxemani amalga oshirish | Daromad |
 |  |
 ;
|  |
 ; ;
|  |
Bir davrli SEP
Ko'p odamlar noto'g'ri tarzda elektr haydovchi qandaydir ishlarni bajaradigan elektr motor deb hisoblashadi. Aslida, bu mutlaqo to'g'ri emas. Elektr qo'zg'aysan tizimi nafaqat elektr motorini, balki vites qutisini, uning uchun boshqaruv tizimini, qayta aloqa sensorlari, turli o'rni va boshqalarni o'z ichiga oladi Bu elektr tizimi emas, balki elektromexanikdir. U sozlanishi (avtomatlashtirilgan, avtomatik yoki avtomatlashtirilmagan) yoki sozlanishi (maishiy nasoslar va boshqalar) bo'lishi mumkin. Biz tartibga solinadigan qurilmalarning turlarini ko'rib chiqamiz.
Avtomatlashtirilmagan elektr haydovchi
Ushbu qurilma ishlayotganida, har qanday koordinatalarni tartibga solish bo'yicha barcha harakatlar qo'lda rejimda amalga oshiriladi. Ya'ni, ushbu turdagi qurilmalarning ishlashi uchun operator, jarayonlarning to'g'ri bajarilishini nazorat qiladigan shaxs kerak. Misol tariqasida, barcha harakatlar operator tomonidan amalga oshiriladigan elektr kran haydovchisidir.
Avtomatlashtirilgan elektr haydovchi
Avtomatlashtirilmagan drayvlardan farqli o'laroq, avtomatlashtirilganlar koordinatalar yoki parametrlar (dvigatel oqimi, tezligi, holati, momenti) bo'yicha qayta aloqa signallariga ega. Quyida blok diagrammasi keltirilgan:
Avtomatlashtirilgan elektr haydovchining konstruktiv diagrammasi
ZA - himoya vositalari (o'chirgichlar, sigortalar va boshqalar)
PEE - elektr energiyasini o'zgartiruvchi (chastotnik, tiristorli konvertor)
DT - oqim sensori
DN - kuchlanish sensori
SU PEE - konvertorni boshqarish tizimi
PU - boshqaruv paneli
PM - uzatish mexanizmi (muft, vites qutisi va boshqalar)
RO - ishchi organ
ED - elektr motor
Bunday boshqaruv tuzilmasi bilan PEE boshqaruv tizimi nafaqat konvertorni, balki butun tizimni bir vaqtning o'zida boshqaradi. Bunday nazorat bilan qayta aloqa sensorlari parametrlar ustidan nazoratni ta'minlaydi va bu haqda operatorga signal beradi. Avtomatik rejimdagi ushbu tizim ba'zi operatsiyalarni (boshlash, to'xtatish va h.k.) amalga oshirishi mumkin, ammo u hali ham ushbu qurilmaning ishlashini nazorat qilish uchun shaxsning mavjudligini talab qiladi. Masalan, barcha konveyerlar bir vaqtning o'zida emas, balki o'z navbatida, har bir liniyaning boshlanish vaqti va ishga tushirish shartlari ham hisobga olinadigan ko'p konveyer liniyasini ishga tushirish. Xuddi shunday, ular to'xtaydi.
Blok-sxemadan ko'rinib turibdiki, aloqa signallari bevosita texnologik jarayonni kuzatuvchi operator konsoliga keladi va bir qismi asosiy himoyani amalga oshirish va kelayotgan sozlash signalidagi ba'zi o'zgarishlarni ishlab chiqish uchun konvertor moslamasining boshqaruv tizimiga keladi. boshqaruv panelidan.
Avtomatik elektr haydovchi
Avtomatik rejimda elektr haydovchining ishlashi uchun odamning mavjudligi talab qilinmaydi. Bunday holda, hamma narsa avtomatik ravishda sodir bo'ladi. Quyida blok diagrammasi keltirilgan:
Elektr haydovchi avtomatik boshqaruv tizimining strukturaviy diagrammasi APCS - jarayonni avtomatik boshqarish tizimi
Blok diagrammasidan ko'rib turganimizdek, barcha qayta aloqa sensorlari jarayonni boshqarish tizimiga keladi. U sensorlardan keladigan signallarni qayta ishlaydi va boshqa quyi tizimlarga boshqaruv signallarini beradi. Ushbu boshqaruv tuzilmasi juda qulay, chunki u operator tomonidan jarayonning doimiy monitoringini talab qilmaydi va inson omilining ta'sirini kamaytiradi. Masalan, qayta aloqa sensorlari yordamida avtomatik rejimda ishlay oladigan modernizatsiya qilingan mina ko'taruvchi mashinalar
Zamonaviy dunyoda jarayonni boshqarishning avtomatlashtirilgan tizimlari nafaqat elektr drayvlar uchun faol ravishda joriy etilmoqda. Juda kamdan-kam hollarda texnologik jarayonlarni qo'lda boshqaradigan tizimlar mavjud bo'lib, ularning barchasi avtomatlashtirilgan yoki avtomatlashtirilgan jarayonlarni boshqarish tizimlari ushbu liniyalarda to'liq amalga oshiriladi.
Zamonaviy elektr haydovchi - bu elektromexanik energiya konvertorining (motor), quvvat konvertorining va boshqaruv moslamasining tizimli birligi. Texnologik o'rnatish algoritmiga muvofiq elektr energiyasini mexanik energiyaga aylantirishni ta'minlaydi. Sanoat, transport va kundalik hayotda elektr haydovchining ko'lami doimiy ravishda kengayib bormoqda. Hozirgi vaqtda dunyoda ishlab chiqarilgan barcha elektr energiyasining 60% dan ortig'i elektr motorlari tomonidan iste'mol qilinadi. Binobarin, energiya tejovchi texnologiyalarning samaradorligi asosan elektr haydovchining samaradorligi bilan belgilanadi. Yuqori samarali, ixcham va tejamkor harakatlantiruvchi tizimlarni ishlab chiqish zamonaviy texnologiyalarni rivojlantirishning ustuvor yo'nalishi hisoblanadi. O'tgan asrning so'nggi o'n yilligi energiya elektronikasida sezilarli yutuqlar bilan ajralib turdi - izolyatsiyalangan eshikli bipolyar tranzistorlar (IGBT), ular asosidagi quvvat modullari (stendlar va butun invertorlar), shuningdek, quvvatli aqlli modullar (IPM) sanoat ishlab chiqarishi. Mikroprotsessorlarni boshqarish tizimlariga to'g'ridan-to'g'ri ulanish uchun o'rnatilgan kalit himoyasi va interfeyslari o'zlashtirildi. Mikroprotsessor texnologiyasida integratsiya darajasining o'sishi va mikroprotsessorlardan o'rnatilgan maxsus periferik qurilmalar to'plamiga ega mikrokontrollerlarga o'tish analog boshqaruv tizimlarini tizimlar bilan ommaviy ravishda almashtirish tendentsiyasiga olib keldi. to'g'ridan-to'g'ri raqamli nazorat. To'g'ridan-to'g'ri raqamli boshqaruv nafaqat mikrokontrolderdan quvvat konvertorining har bir tugmasi (agar mavjud bo'lsa, invertor va boshqariladigan rektifikator) tomonidan to'g'ridan-to'g'ri boshqarishni emas, balki mikrokontrollerga turli xil qayta aloqa signallarini to'g'ridan-to'g'ri kiritish imkoniyatini ham anglatadi (signal turidan qat'iy nazar: diskret, analog yoki impuls) so'ngra mikrokontroller ichida apparat va dasturiy ta'minotni qayta ishlash. Shunday qilib, to'g'ridan-to'g'ri raqamli boshqaruv tizimi ko'p sonli qo'shimcha interfeys platalarini rad etishga va bitta taxtali haydovchi boshqaruv kontrollerlarini yaratishga qaratilgan. Cheklovda o'rnatilgan boshqaruv tizimi bitta chipli sifatida ishlab chiqilgan va quvvat konvertori va boshqaruvchi dvigatel bilan birgalikda tizimli ravishda bir butunga - mexatronik harakat moduliga birlashtirilgan.
Elektr haydovchining umumlashtirilgan tuzilishini ko'rib chiqing (6.25-rasm). Unda ikkita o'zaro ta'sir qiluvchi kanalni ajratib ko'rsatish mumkin - energiyani elektrdan mexanikaga o'tkazish va aylantirishni amalga oshiradigan quvvat va axborot.
Elektr haydovchiga qo'yiladigan talablarga ko'ra, elektromexanik konvertor sifatida turli xil elektr mashinalari qo'llaniladi: asinxron va sinxron o'zgaruvchan tok, kollektor va cho'tkasiz to'g'ridan-to'g'ri oqim, pog'onali, klapan-reaktiv, valf-induktor va boshqalar.
Axborot kanali energiya oqimini boshqarish, shuningdek, tizimning holati va ishlashi to'g'risidagi ma'lumotlarni yig'ish va qayta ishlash, uning nosozliklarini tashxislash uchun mo'ljallangan. Axborot kanali quvvat kanalining barcha elementlari bilan, shuningdek, operator, boshqa elektr haydovchi tizimlari va yuqori darajadagi boshqaruv tizimi bilan o'zaro ta'sir qilishi mumkin.
Guruch. 6.25. Elektr haydovchining umumlashtirilgan tuzilishi
Uzoq vaqt davomida o'zgaruvchan tezlikli drayverlardan ommaviy foydalanish ikki omil bilan cheklandi:
quvvat yarimo'tkazgichli qurilmalarning oqimlari, kuchlanishlari va kommutatsiya chastotalarining nisbatan kichik ruxsat etilgan qiymatlari;
analog shaklda yoki kichik va o'rta darajadagi integratsiyaning raqamli mikrosxemalarida amalga oshirilgan boshqaruv algoritmlarining murakkabligini cheklash.
Yuqori oqim va kuchlanish uchun tiristorlarning ko'rinishi doimiy elektr haydovchi uchun statik konvertor muammosini hal qildi. Shu bilan birga, quvvat davri bo'ylab tiristorlarni majburiy yopish zarurati chastota bilan boshqariladigan AC elektr haydovchi uchun avtonom invertorlarni yaratishni sezilarli darajada murakkablashtiradi. Xorijiy adabiyotlarda MOSFET (Metal - Oksid - Semiconductor Field Effect Transistor) deb nomlanuvchi kuchli to'liq boshqariladigan dala effektli tranzistorlarning paydo bo'lishi va izolyatsiyalangan bipolyar tranzistorlar IGBT (Isolated Gate Bipolyar Transistor) konvertor texnologiyasining jadal rivojlanishiga olib keldi. va chastota konvertorlari bilan asenkron elektr drayvlar doirasini doimiy ravishda kengaytirish. Chastota bilan boshqariladigan elektr haydovchini ommaviy joriy qilish imkoniyatini keltirib chiqaradigan yana bir omil - etarli hisoblash quvvatiga ega bo'lgan bitta chipli mikrokontrollerlarning yaratilishi.
Dunyoning etakchi qo'zg'alish tizimlari ishlab chiqaruvchilari mahsulotlarini va ushbu sohada nashr etilgan ilmiy tadqiqotlar materiallarini tahlil qilish elektr haydovchi rivojlanishining quyidagi aniq tendentsiyalarini qayd etish imkonini beradi:
Doimiy to'lqinli dvigatelli qo'zg'alish tizimlarining ulushi doimiy ravishda kamayib bormoqda va ulushi haydovchi tizimlari dvigatellar bilan o'zgaruvchan tok. Bu mexanik kommutatorning past ishonchliligi va o'zgaruvchan tok dvigatellari bilan solishtirganda DC kollektorli motorlarning yuqori narxiga bog'liq. Mutaxassislarning fikriga ko'ra, keyingi asrning boshida doimiy to'lqinli drayvlar ulushi drayvlar umumiy sonining 10% gacha kamayadi.
Hozirda asosiy dastur hisoblanadi sincap qafasli asenkron motorlar bilan drayvlar. Ushbu drayverlarning aksariyati (taxminan 80%) tartibga solinmagan. Statik chastotali konvertorlar narxining keskin kamayishi tufayli ulush chastota bilan boshqariladigan asenkron elektr drayvlar tez ortadi.
DC kollektor drayvlariga tabiiy alternativa drayvlardir valf, ya'ni elektron kommutatsiya qilingan dvigatellar. ijrochi sifatida DC cho'tkasiz mashinalar(BMPT), doimiy magnitlardan qo'zg'aluvchi yoki elektromagnit qo'zg'atuvchi (yuqori quvvatlar uchun) bilan sinxron motorlar asosan ishlatiladi. Ushbu turdagi haydovchi mashinasozlik va robototexnika uchun eng istiqbolli hisoblanadi, ammo u eng qimmat hisoblanadi. Sinxron istaksiz motorni aktuator sifatida ishlatish orqali xarajatlarni biroz kamaytirishga erishish mumkin.
Ko'pgina mutaxassislarning prognozlariga ko'ra, keyingi asrning drayveri unga asoslangan bo'ladi o'chirilgan istalmagan vosita(KO'RINISH). Ushbu turdagi dvigatellar ishlab chiqarish oson, ishlab chiqariladi va arzon. Ular hech qanday sariq yoki magnitsiz passiv ferromagnit rotorga ega. Shu bilan birga, haydovchining yuqori iste'mol xususiyatlari faqat zamonaviy quvvat elektronikasi bilan birgalikda kuchli mikroprotsessorli boshqaruv tizimidan foydalanish orqali ta'minlanishi mumkin. Dunyodagi ko'plab ishlab chiquvchilarning sa'y-harakatlari ushbu sohada jamlangan. Oddiy ilovalar uchun o'z-o'zidan qo'zg'aluvchan bo'lgan induktorli motorlar istiqbolli bo'lib, tortish drayvlari uchun stator tomondan mustaqil qo'zg'aluvchan bo'lgan induktorli motorlar istiqbolli. Ikkinchi holda, an'anaviy DC drayverlarga o'xshash ikki zonali tezlikni boshqarish imkoniyati mavjud.
6.2.1. Asenkron elektr drayvlar
skaler nazorat bilan
Skalar nazorat usullari kerakli statik xususiyatlarga erishishni ta'minladi va "sokin" yuk bilan elektr drayvlarda qo'llanildi. Ushbu tizimlarning kirishida, qoida tariqasida, kirish signalining o'sish (pasayish) tezligini tizimdagi jarayonlarni barqaror deb hisoblash mumkin bo'lgan qiymatgacha cheklaydigan intensivlik generatorlari yoqildi, ya'ni. atama tenglamada e'tibordan chetda qolishi mumkin , kabi.
Shaklda. 6.26 magnit konturning to'yinganligini hisobga olmaydigan chiziqli model uchun barcha to'rtta nazorat qonuni uchun asenkron sincap kafesli motorning mexanik xususiyatlarini ko'rsatadi. Qayta takrorlash kerakki, sanab o'tilgan nazorat qonunlari keng tarqalgan bo'lib qo'llanilgan va o'zlarini elektr drayvlarida yaxshi isbotlagan, bu erda nazorat tezligi talab qilinmaydi va yuk momentida keskin o'zgarishlar bo'lmaydi.
Guruch. 6.26. AKZ ning mexanik xususiyatlari
turli nazorat qonunlari ostida
Ushbu qonunlarning eng oddiyi birinchisi: Sinusoidal PWM bilan invertordan foydalanganda ushbu qonun ko'plab kompaniyalar tomonidan ishlab chiqarilgan va bozorda taklif qilinadigan deyarli barcha yarimo'tkazgich konvertorlarida qo'llaniladi. Ushbu qonunning qulayligi shundaki, elektr haydovchi salbiy tezlikni aks ettirmasdan ishlashi va tezlikni boshqarishning cheklangan diapazonida mexanik xususiyatlarning tabiiy qattiqligiga ega.
Skayar boshqaruvga ega elektr drayvlarda tezlikni tartibga solish yoki barqarorlashtirish uchun chastota va kuchlanish o'rtasidagi boshqa munosabatlar ham qo'llaniladi. Ushbu nisbatni tanlash yuk momentiga bog'liq va ortiqcha yuk ko'tarish qobiliyatini saqlash shartlaridan kelib chiqadi:
qayerda M max - maksimal qisqa tutashuv momenti, L H - mashina miliga yuklanish momenti.
Faraz ostidagi (6.15) talabni qondiradigan kuchlanish va chastota o'zgarishi qonuni rs= 0, o'rnatilgan
M.P. Kostenko. Ushbu qonun shaklga ega
qayerda U NOM,f NOM,L NOM - mashinaning pasport ma'lumotlarida ko'rsatilgan nominal qiymatlar.
Agar momentni o'zgartirish qonuni oldindan ma'lum bo'lsa, u holda inverterning chiqishidagi kuchlanish va chastotaning kerakli nisbati aniqlanishi mumkin. Mashina milidagi uchta klassik yuk turini ko'rib chiqing:
M H= const, ; P H = M H wm = const, ; . (6.16)
Bozordagi konvertorlar ko'pincha barcha uchta qonunni moslashtirish uchun qayta konfiguratsiya qilish uchun mo'ljallangan. Ko'rib chiqilgan qonunlarni amalga oshiradigan elektr qo'zg'aysan sxemasi rasmda ko'rsatilgan. 6.27. Funktsional konvertor (FC) yukning tabiati bilan belgilanadigan (6.16) bog'liqliklardan birini amalga oshiradi. Yarimo'tkazgich konvertori (SC) avtonom inverterni va uning boshqaruv tizimini o'z ichiga oladi, yuqorida aytib o'tilganidek, intensivlik generatori (SI), asta-sekin o'sib borayotgan kirish signalini hosil qiladi. Bunday holda, chalg'igan tezlikni oshirish to'g'ridan-to'g'ri ishga tushirish paytida kuzatiladigan moment va oqimning kuchli tebranishlari bilan birga bo'lmaydi.
Guruch. 6.27. Ochiq asinxronning funksional diagrammasi
Murakkab yuklamalar uchun teskari aloqa yordamida amalga oshiriladigan skalyar tartibga solishning boshqa qonunlari qo'llaniladi. Ushbu qonunlar yuqorida asinxron mashinaning barqaror holatda ishlashini tahlil qilish asosida muhokama qilinadi.
Avtonom oqim invertorlari bo'lgan elektr drayverlarni qurishda qo'llaniladigan boshqa skalar nazorat qonunini ko'rib chiqing - bu ps qonuni R= const.
Ushbu qaramlikni elektr haydovchiga amalga oshirish funktsional diagrammada ko'rsatilgan (6.28-rasm). Bunday tizimlar chastotali oqim deb ataladi.
Tizimdagi PP bloki ikki usulda amalga oshirilishi mumkin. Birinchi holda (6.28-rasm) u boshqariladigan rektifikator, ketma-ket induktiv filtr va avtonom invertorni o'z ichiga oladi. Shuni ta'kidlash kerakki, induktiv filtr inverterga oqim manbai xususiyatini beradi. Bunday oqim manbai parametrik deb ataladi.
Guruch. 6.28. Asinxronning funksional diagrammasi
skalyar boshqaruvli elektr haydovchi
6.2.2. Asenkron elektr drayvlar
vektor nazorati bilan
Shaklda. 6.29 vektor nazorati bilan o'zgaruvchan tok drayvining tuzilishi ko'rsatilgan. Ijrochi vosita sifatida faol magnetoelektrik rotorli sinxron vosita yoki sinxron istalmagan vosita ishlatilishi mumkin. Bundan tashqari, ushbu tuzilmani bipolyar ta'minotga ega bo'lgan uch fazali kommutatsiyalangan istalmagan motorlarni, shuningdek cho'tkasi bo'lmagan DC motorlar rejimida step motorlarini boshqarish uchun foydalanish mumkin.
Quvvat konvertori sifatida IGBT kalitlari yoki aqlli quvvat modullariga asoslangan invertor ishlatiladi. To'g'ridan-to'g'ri chiqishlarga ulangan inverter kalit drayverlari PWM generatori mikrokontroller ishlaydi asosiy vektor impuls kengligi modulyatsiyasi(PWM vektor modulyatsiyasi), bu doimiy to'lqin kuchlanishidan maksimal darajada foydalanish va inverterdagi dinamik yo'qotishlarni minimallashtiradi (quyida batafsilroq).
Guruch. 6.29. Drayvning strukturaviy diagrammasi
AC vektor nazorati
Shakldagi struktura. 6.29 vosita rotorining holati uchun impulsli kodlovchidan foydalanishni nazarda tutadi. Sensordan kelgan signallar to'g'ridan-to'g'ri kontrollerga kiritiladi va maxsus periferik qurilma asosida amalga oshirilishi mumkin bo'lgan joylashuvni baholash blokida qayta ishlanadi - "kvadrat" ish rejimiga ega taymer. Rotorning mexanik holatining kodi dasturli ravishda mashinaning qutb bo'linmasi ichidagi rotorning elektr holatining kodiga aylantiriladi q. Tezlikni baholash blokini amalga oshirish uchun mikrokontrollerning maxsus periferik qurilmalaridan foydalanish mumkin, ularning ishlash printsipi dvigatelning yo'lning ma'lum bir qismini ishlab chiqishi uchun vaqt oralig'ini o'lchashga asoslangan. (tezlik hisoblagichlari), yoki umumiy maqsadli tashqi qurilmalar, masalan hodisa protsessorlari yoki tadbir menejerlari. Ikkinchi holda, "kvadrat" rejimida ishlaydigan taymer taqqoslash kanallaridan biri uchun asosdir. Dvigatel belgilangan masofani tugatgandan so'ng, taqqoslash uzilishi sodir bo'ladi. Ushbu uzilish uchun xizmat ko'rsatish tartibida protsessor oldingi uzilishdan keyingi vaqt oralig'ini aniqlaydi va joriy haydovchi tezligini w hisoblaydi. "Kadratura" rejimida ishlaydigan taymer impulsli kodlovchining bir aylanishidagi belgilar soniga muvofiq dastlabki ishga tushirishga imkon beradi, shuningdek, mos yozuvlar enkoderi yordamida uning holatini avtomatik ravishda tuzatish rejimiga ega bo'lishi maqsadga muvofiqdir. Tezlik hisoblagichi tezlikni o'lchash davridagi impulslar soni bo'yicha ham (1 dan 255 gacha) va vaqt bo'yicha sozlanishi mumkin bo'lgan aniqlik bilan (maksimal piksellar soni 50 - 100 ns, ruxsatni sozlash diapazoni 1:128) bilan ishlashi kerak. . Agar mikrokontrollerning periferik qurilmalari uchun yuqoridagi talablar bajarilsa, u holda tezlikni kamida 1:20000 diapazonida 0,1% dan kam bo'lmagan aniqlik bilan o'lchash mumkin bo'ladi. Elektr o'zgaruvchilarni o'lchash uchun mikrokontroller bo'lishi kerak o'rnatilgan ADC kamida 10 - 12 bit o'lchamlari va kamida 5 - 10 µs aylantirish vaqti bilan. Qoidaga ko'ra, sakkizta ADC kanali nafaqat fazaviy oqimning qayta aloqa signallarini, balki doimiy oqimdagi kuchlanish va oqimning qayta aloqa signallarini, shuningdek tashqi sozlash signallarini qabul qilish uchun etarli. Inverter va vosita himoyasini amalga oshirish uchun qo'shimcha analog signallar qo'llaniladi. Agar mikrokontroller avtomatik skanerlash va konversiya jarayonini boshlash imkonini bersa, ADC ning ishlashi samaraliroq bo'ladi. Bu odatda alohida periferik qurilma yordamida amalga oshiriladi - periferik tranzaksiya protsessori, yoki foydalanish ADC avtomatik ishga tushirish rejimi hodisa protsessoridan yoki PWM signal generatoridan. Bir vaqtning o'zida kamida ikkita analog signaldan namuna olish maqsadga muvofiqdir.
Vektorli PWM modulyatsiya blokida kuchlanish vektor komponentlari birinchi navbatda rotorning bo'ylama o'qi bilan bog'liq bo'lgan qutbli koordinata tizimiga (g, r) aylantiriladi, so'ngra rotorning joriy holatini hisobga olgan holda q, ishchi sektor. , tarmoq ichidagi burchak aniqlanadi va stator bilan bog'liq bo'lgan mutlaq koordinatalar tizimidagi bazaviy vektorlarning komponentlari. Dvigatel sariqlariga qo'llaniladigan kuchlanishlar U a, U b, U c hosil bo'ladi. Yuqorida sanab o'tilgan barcha koordinata transformatsiyalari (oldinga va teskari Park va Klark transformatsiyalari) real vaqtda amalga oshirilishi kerak. Vektorli boshqaruv tizimini amalga oshirish uchun ishlatiladigan mikrokontrollerning mavjudligi ma'qul o'rnatilgan funktsiyalar kutubxonasi samarali vosita boshqaruvi, shu jumladan koordinatalarni o'zgartirish funktsiyalari uchun moslashtirilgan. Ushbu funktsiyalarning har birini amalga oshirish vaqti bir necha mikrosekunddan oshmasligi kerak.
Asenkron motorlar uchun vektorni boshqarish tizimining o'ziga xos xususiyati rotor oqimi vektorining joriy burchak o'rnini baholaydigan qo'shimcha hisoblash blokidan foydalanish zarurati. Bu dvigatelning matematik modeliga muvofiq tuzilgan differensial tenglamalar tizimining real vaqt rejimida yechimi asosida amalga oshiriladi. Tabiiyki, bunday operatsiya markaziy protsessorning qo'shimcha hisoblash resurslarini talab qiladi.
6.2.3. Valf va kontaktsiz
DC mashinalari
Kontaktsiz shahar mashinalari (BMPT) va valfli mashinalar (VM) yopiq tizimdagi sinxron vosita (6.30-rasm) rotor pozitsiyasi sensori (RPS), koordinatali konvertor (PC) va quvvat yarimo'tkazgich konvertori (PSC) yordamida amalga oshiriladi. ).
BMPT va VM o'rtasidagi farq faqat quvvat yarimo'tkazgich konvertorining chiqishida kuchlanish hosil bo'lishida. Birinchi holda, mashinaning sariqlarida impulsli kuchlanish (oqim) hosil bo'ladi. Ikkinchi holda, SPP chiqishida sinusoidal yoki kvazi-sinusoidal kuchlanish (oqim) hosil bo'ladi.
Shuni ta'kidlash kerakki, BMPTlar pog'onali mashinalardan farq qiladi, chunki ular yopiq kuchlanish ishlab chiqarish tizimiga kiritilgan. Ularda kuchlanish rotorning holatiga qarab hosil bo'ladi va bu ularning pog'onalilardan asosiy farqi bo'lib, bunda rotorning holati boshqaruv pulslari soniga bog'liq.
Guruch. 6.30. BMPT va VM ning funksional diagrammasi
Histerez va istaksiz motorlar sinxron mashinalar seriyasida bir-biridan ajralib turadi. Ushbu mashinalar elektr haydovchida kamdan-kam qo'llaniladi.
Boshqariladigan tizimlarda ko'rib chiqilgan sinxron mashinalarning barcha turlaridan valfli mashinalar eng istiqbolli hisoblanadi.
Bir qator ilovalarda, masalan, o'chirilgan istaksiz va cho'tkasi bo'lmagan DC dvigatellari bo'lgan drayvlar uchun, kommutatsiya oralig'ida vosita o'rashida ma'lum bir sobit oqim darajasini saqlab qolish juda etarli. Boshqarish tizimining tuzilishi sezilarli darajada soddalashtirilgan. Sxemaning o'ziga xos xususiyati (6.31-rasm) PWM generatori bir vaqtning o'zida ikkita funktsiyani ta'minlaydi: joylashuv sensori signallari bo'yicha vosita fazalarini avtomatik almashtirish va dvigatelga qo'llaniladigan kuchlanishni tartibga solish orqali oqimni ma'lum darajada ushlab turish. o'rashlar.
Agar generator o'rnatilgan bo'lsa, birinchi funktsiya avtomatik ravishda amalga oshirilishi mumkin chiqish boshqaruv bloki Voqea protsessoridan buyruqlarni qabul qiluvchi A. Ikkinchi funktsiya an'anaviy bo'lib, PWM chiqish signallarining ish aylanishini o'zgartirish orqali amalga oshiriladi. Dvigatel rotorining o'rnini baholash uchun Hall element enkoderi yoki undan qimmatroq impulsli kodlovchidan foydalanish mumkin. Birinchi holda, joylashuv sensori signallari kirishlarda mikrokontrollerga kiritiladi hodisa protsessorini yozib olish modullari.
Dvigatel tomonidan har bir butun qadamning bajarilishi hodisa protsessori tomonidan aniqlanadi va inverter tugmachalarini avtomatik almashtirishga olib keladi. Kodlovchidan har safar chekka olinganda sodir bo'ladigan uzilish ikkita qo'shni kommutatsiya orasidagi vaqtni va bundan tashqari, haydovchi tezligini baholash uchun ishlatiladi. Ikkinchi holda, siz vosita rotorining joriy holati va uning tezligi haqida aniqroq ma'lumot olishingiz mumkin, bu tezlik funktsiyasi sifatida kommutatsiya burchagini aqlli boshqarish bilan drayvlarda talab qilinishi mumkin. Shunday qilib, o'zgaruvchan tokning to'liq quvvatli vektorli boshqaruv tizimlari ularni amalga oshirish uchun yuqorida o'rnatilgan tashqi qurilmalarning keng doirasiga ega yuqori samarali mikrokontrollerlarni talab qiladi, ular hamkorlikni ta'minlaydi va markaziy protsessordan unga texnik xizmat ko'rsatish uchun minimal resurslarni talab qiladi.
Guruch. 6.31. Boshqarish tizimining blok diagrammasi
cho'tkasiz DC vosita
6.3. Quvvatli yarim o'tkazgich
tizimdagi konvertorlar
avtomatlashtirilgan elektr haydovchi
Avtomatlashtirish tizimlarida quvvatli yarim o'tkazgich konvertorlari elektr motorining tezligi va momentini tartibga solish funktsiyasini bajaradi. Ular quvvat iste'molchisi (odatda elektr motori) va asosiy quvvat manbai o'rtasida ulanadi (6.32-rasm). Ishlash printsipiga ko'ra, quvvat konvertorlari quyidagi asosiy turlarga bo'linadi:
boshqariladigan rektifikatorlar (HC), bu doimiy chastotali quvvat manbaining o'zgaruvchan, odatda sinusoidal kuchlanishini (odatda sanoat
f va = 50 Hz yoki f va \u003d 400 Gts) va doimiy samarali qiymat bilan (odatda U va = 220 V yoki U va = 360 V), regulyatsiya qilingan doimiy chiqish kuchlanishiga ( U P =
var, f n = 0).
impuls kengligi konvertorlari (PWM), bu elektr ta'minotining doimiy kuchlanishini aylantiradi
(U va =
const, f va = 0) chiqishda doimiy tartibga solinadigan shahar kuchlanishiga ( U P =
var, f n = 0).
avtonom invertorlar (AI), bu doimiy oqim kuchlanishini aylantiradi ( U va = const, f va = 0) sozlanishi samarali qiymat va sozlanishi chastotali chiqishdagi o'zgaruvchan kuchlanishga ( U n = var, f n = var).
to'g'ridan-to'g'ri chastota konvertorlari (NPC) doimiy chastotali o'zgaruvchan, odatda sinusoidal kuchlanishni aylantiring ( f va = 400 Hz yoki f va = 50 Gts) to'g'ridan-to'g'ri to'g'ridan-to'g'ri to'g'ridan-to'g'ri rms (odatda 220 V) sozlanishi rms va sozlanishi chastotali AC chiqish kuchlanishiga ( U P = var, f P = var).
Guruch. 6.32. Quvvat konvertorlarini ishlatishning asosiy usullari
Shuni ta'kidlash kerakki, bu erda doimiy stresslar ( f= 0) o'rtacha qiymatlar bilan tavsiflanadi U i.sr., U n.sr va o'zgaruvchilar ( f¹ 0) - samarali qiymatlar ( U va, U P).
Shunday qilib, quvvat konvertorlari UV, SHIP (kuchlanish, oqim, quvvat) to'g'ridan-to'g'ri oqim iste'molchilarini nazorat qilish uchun ishlatilishi mumkin. Bundan tashqari, ikkinchisi nafaqat elektr motorlari, balki faol (rezistorli) yukga ega iste'molchilar ham bo'lishi mumkin (bunday quvvat konvertorlari tartibga solinadigan quvvat manbalarida qo'llaniladi). Agar quvvat manbai AC bo'lsa, u holda HC yoki rektifikator va PWM kombinatsiyasidan foydalanish mumkin.
AC iste'molchilari uchun (ko'pincha o'zgaruvchan tok mashinasi) sun'iy intellekt ishlatiladi va AC manbasidan, NFC yoki UV va AI kombinatsiyasidan yoki rektifikator va AIdan quvvatlanganda.
6.3.1. Boshqariladigan rektifikatorlar
Boshqariladigan rektifikatorlar uchun energiya manbai o'zgaruvchan tok tarmog'idir. Tekshirish printsipi shundan iboratki, ta'minot kuchlanishining musbat yarim tsikli davomida elektron kalit (odatda tiristor) ochiladi va iste'molchiga ushbu yarim davrning faqat bir qismi uchun kuchlanish beradi. Boshqariladigan rektifikatorning chiqishidagi kuchlanish va oqim doimiy va o'zgaruvchan komponentlarni o'z ichiga oladi. Elektron kalitni ochish momentini (fazasini) o'zgartirish orqali energiya iste'molchisining kirishidagi kuchlanishning o'rtacha qiymati o'zgaradi. Boshqariladigan rektifikatorlar ko'pincha DC motorini armatura zanjiri orqali haydash uchun ishlatiladi.
Boshqariladigan rektifikatorlarning juda ko'p turli xil sxemalari mavjud. Ishlash va qurish printsipiga ko'ra ularni ikki guruhga bo'lish mumkin: yarim to'lqinli (neytral simli sxemalar), ularda tarmoq kuchlanishining faqat bitta yarim to'lqini ishlatiladi va ikki yarim to'lqinli (ko'prik) sxemalar), bu erda AC tarmoq kuchlanishining ikkala yarim to'lqini ham ishlatiladi.
Sof faol yuk bilan eng oddiy to'liq to'lqinli tiristor sxemasining ishlashini ko'rib chiqing R n (6.33-rasm).
Sinusoidal tarmoq kuchlanishining manbaiga U va tiristor ko'prigi orqali n amplitudasi bilan
VS1 – VS4. Diagonal tiristorlar VS1, VS4 va VS2, VS3 ochilish burchagi a bilan belgilangan vaqt momentida navbatma-navbat juft bo'lib oching.
a oralig'ida < w t< Yukga 180 ° kuchlanish qo'llaniladi U P =Um gunoh w t.Fig. 6.35 yuk kuchlanish egri qorong'uda soyalanadi.
Yuk faol (rezistor) bo'lgani uchun oqim egri kuchlanish egri chizig'ini kuzatib boradi. Vaqtida w t = 180 ° oqim nolga kamayadi va mos keladigan diagonal tiristorlar juftligi yopiladi. Bu jarayon har yarim tsiklda takrorlanadi. Tiristorlar qisqa muddatli impulslar bilan boshqariladi, bu esa tiristor yoqilganda quvvat yo'qotilishini kamaytiradi va natijada uning isishi kamayadi.
Ko'rib chiqilgan fazani boshqarish usuli fazalarni almashtirish usullari yordamida amalga oshirilishi mumkin, ulardan biri mos yozuvlar kuchlanishini (odatda arra tishlari) va nazorat signalining doimiy kuchlanishini solishtirishga asoslangan vertikal boshqarish usuli. Ushbu kuchlanishlarning bir lahzali qiymatlarining tengligi kontaktlarning zanglashiga olib keladigan, keyin kuchaytirilgan va tiristorning nazorat elektrodiga uzatiladigan fazani aniqlaydi. Tekshirish pulsining a fazasini o'zgartirish nazorat signalining kuchlanish darajasini o'zgartirish orqali erishiladi U masalan. Funktsional boshqaruv diagrammasi rasmda ko'rsatilgan. 6.34. GPN ning arra tishli kuchlanish generatori tomonidan ishlab chiqarilgan va sinxronlash moslamasi SU yordamida tarmoq kuchlanishi bilan sinxronlangan mos yozuvlar kuchlanishi bir vaqtning o'zida kirish kuchlanishini (nazorat signalini) qabul qiluvchi CC taqqoslash sxemasiga beriladi. Taqqoslash pallasidan kelgan signal impulslarni shakllantiruvchi (FI), keyin impulslarni taqsimlovchi (RI), quvvat kuchaytirgichlari (U) ga, u erdan kuchli, tik shaklida boshqaruv elektrodiga beriladi. -qirrali va fazali boshqariladigan puls.
TA’LIM VA FAN VAZIRLIGI
ROSSIYA FEDERATSIYASI
FEDERAL TA'LIM AGENTLIGI
DAVLAT TA'LIM MASSASI
OLIY KASBIY TA'LIM
UFIMSKY DAVLAT NEGI
TEXNIK UNIVERSITETI
V.I.BABAKIN
Fan bo'yicha ma'ruzalar kursi:
"Standartdagi avtomatlashtirilgan elektr haydovchi
ishlab chiqarish mexanizmlari va texnologik
komplekslar."
2-qism.
Ufa 2007 yil
1.Asinxron motorli AED 4
Reostat boshqaruvi bilan IM bilan 1.1AEP 4
AD 5 statoriga sozlanishi kuchlanishli AKZD bilan 1.2AEP
2. AC motorli AED ning hozirgi holati 7
2.1 AED 7 sintezi va nazorati muammolari
3.Sinxron yordamida avtomatlashtirilgan asinxron elektr haydovchi
Elektr mashinasi chastota konvertori 9
4. Asinxron yordamida avtomatlashtirilgan asenkron elektr haydovchi
Elektr mashinasi chastota konvertorlari 11
5. Statik chastotali konvertorli o'zgaruvchan tok dvigatelli avtomatlashtirilgan elektr haydovchi (SFC) 11
5.1 To'g'ridan-to'g'ri to'g'ridan-to'g'ri ulanishga ega chastota konvertori 12
13
7. Tuzilishida boshqariladigan rektifikatorga ega bo'lgan PE bilan AEPT……………………… .14
8. UV bilan FC bilan AEDda tezlikni nazorat qilish………………………………………………17
9.SW bilan FC bilan AEDda boshlang……………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………
10. SW bilan AEDda tormozlash…………………………………………………………………..19
10.1. Teskari quvvatli tormozlash (RT)………………………………………………… ..19
10.2.Dinamik tormozlash…………………………………………………………………… 19
10.3. Teskari……………………………………………………………………………………… ..20
11. SW bilan FC bilan AED ning afzalliklari va kamchiliklari………………………………………… .20
12. WIDE…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….12. Inverterli invertor yordamida avtomatlashtirilgan elektr haydovchi.20
13. Tezlikni tartibga solish, WID bilan AEDda ishga tushirish tormozi……………………………21
13.1 WID bilan AEDda tezlikni boshqarish ………………………………………………………21
13.2 SHIRD bilan AEDda ishga tushirish……………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………
13.3 SHIR bilan AEDda tormozlash……………………………………………………………… 22
14 PWM inverteri yordamida avtomatlashtirilgan elektr haydovchi……………………22
15 PWM bilan invertorning ishlash printsipi……………………………………………………………..23
Inverterning PWM bilan 16 sxematik diagrammalar .....................................
Bloklanmagan tiristorlar asosidagi PWMli 17 FC ………………………………………….25
18 Zamonaviy chastota konvertorlarining element bazasi……………………….26
18.1 Quvvat filtrlari…………………………………………………………………………27
18.2 Ikki tomonlama issiqlik moslamali zamonaviy kuchli quvvat kalitlarining xususiyatlari
19 IGBT tranzistorlari asosidagi invertorlarning asosiy diagrammalari………………………………29
20 PWM bilan FC bilan AEDda tezlikni boshqarish…………………………………………….29
21 PWM bilan FC bilan AEDdan boshlab………………………………………………………………..29
22 PWM invertorli AED da tormozlash………………………………………………………… .29
23 PWM bilan FC bilan AEDda favqulodda rejimlar…………………………………………………29
24 Dvigatel terminallaridagi haddan tashqari kuchlanishga o'rnatish kabeli uzunligining ta'siri……….30
Vektorni boshqarish printsiplari va asoslari ...............................................................................
26 Vektor nazoratini amalga oshirish……………………………………………………..36
27 To'g'ridan-to'g'ri konvertatsiya qilish bilan avtomatlashtirilgan AC elektr haydovchi
Chastota qanoti (LFC)…………………………………………………………………… ..38
28 Kaskad zanjirlarida avtomatlashtirilgan o'zgaruvchan tok drayveri………….40
elektr motor kaskadlariga bilan 29 Avtomatlashtirilgan elektr disklar ......................................................................................................... 42
30 Elektromexanik elektromashina kaskadli avtomatlashtirilgan elektr drayvlar………………………………………………………………………………………..43
31 Asinxron klapanli pog'onali avtomatlashtirilgan elektr drayvlar (AVK).44
32 Ikkita besleme mashinalari bilan avtomatlashtirilgan AC drayvlar
Niya……………………………………………………………………………………………. .45
33 Sinxron rejimda ikki quvvatli mashinalari bo'lgan avtomatlashtirilgan AC drayverlari………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 46
34 Ikkita besleme mashinalari bilan avtomatlashtirilgan AC drayvlar
Niya asinxron rejimda…………………………………………………………………..48
35 Cho'tkasi bo'lmagan dvigatelli avtomatlashtirilgan AC elektr drayvlar ...50
36 Avtomatlashtirilgan servo AC drayvlar…………….52
1. Asenkron motorli AED
1.1 AED reostatik regulyatsiya bilan IM bilan.
Ushbu sxemalar fazali rotorli IM uchun ishlatiladi.
Ishlash printsipi: Rotor pallasining faol qarshiligini o'zgartirib, biz burchak tezligini o'zgartirganda, sirpanishga ta'sir qilamiz. 
Tartibga solish sifatining eng muhim ko'rsatkichlaridan biri silliqlikdir. Bunday holda, bu rotor pallasida kiritilgan qo'shimcha qarshilikning qadamlar soniga bog'liq bo'lib, u o'z navbatida o'rni-kontaktli davrlardan foydalangan holda standart boshqaruv uskunasi bilan cheklanadi. Bosqichlar sonining ko'payishi o'rni va kontaktlarning ko'payishiga olib keladi, bu esa o'z navbatida butun tizimning tezligi va ishonchliligini pasayishiga olib keladi. Bundan tashqari, bunday elektr drayvlar past energiya ko'rsatkichlariga ega, chuqur tartibga solish sohasida past samaradorlik, qo'shimcha qarshilik sezilarli darajada oshishi bilan xarakteristikaning qattiqligi keskin pasayadi, bu elektr haydovchining barqarorligiga ta'sir qiladi.
Regulyatsiyaning silliqligini oshirish uchun impuls parametrik regulyatsiyasi qo'llaniladi. Ushbu usulning mohiyati rotor pallasida qo'shimcha qarshilikni muqobil ravishda kiritish va olib tashlashdan iborat bo'lib, o'rtacha qiymat quyidagilarga teng:
bu erda t 1 - kalitning yopiq holatining davomiyligi;
T 2 - kalitning ochiq holatining davomiyligi.
2-rasm
ō ikki chegaraviy xarakteristikalar e=1 va e=0 o'rtasidagi yo'lakda silliq o'zgaradi.
Reostat boshqaruviga ega EAda tezlikni boshqarish diapazoni quyidagilar bilan cheklangan:
Katta quvvat yo'qotishlari (past samaradorlik)
Past barqarorlik (D=1,5÷1).
Bunday elektr drayverlarning ishlash printsipi shundan iboratki, statorga beriladigan kuchlanish kuchlanish kvadratiga mutanosib ravishda kamayganda, elektromagnit moment kamayadi va aylanish tezligi ō kamayadi.
Tartibga solish stator pallasiga kiritilgan voltaj regulyatorlari yordamida amalga oshiriladi. Tartibga solishning ikki turi mavjud:
impuls;
davomiy.
Yaqin vaqtgacha impulslarni boshqarish usullari asosan ishlatilgan.
Impulsni boshqarishning eng oddiy sxemasi: 
rasm 3
Bunday holda, yopilish va ochilish chastotasi tarmoqning chastotasiga mos keladi f
≤ 200 Gts. Tekshirish impulslarining ish aylanishi o'zgarganda, samarali kuchlanish qiymati o'zgaradi: 
e=1 bo'lganda dvigatel tabiiy mexanik xarakteristikada ishlaydi, K tugmachalari doimo yopiq bo'ladi. e ning kamayishi bilan burchak tezligi kamayadi. Bunday holda, kritik moment M CR pasayadi, buning natijasida mexanik xarakteristikaning ishchi qismining ortiqcha yuk ko'tarish qobiliyati (qattiqligi) kamayadi. Ish davrining kichik qiymatlarida, ya'ni. past tezlikda haydovchi beqaror.
Kamchiliklari:
Kuchlanish va tezlikning oshishi, shuningdek, vosita stator sargilarini yoqish va o'chirish natijasida yuzaga keladigan vaqtinchalik elektromagnit jarayonlar bilan bog'liq bo'lgan past energiya ko'rsatkichlari.
Bunday elektr drayvlar faqat uzluksiz rejimda ishlashi mumkin, chunki. dvigatelni qisqa muddatli ishga tushirish va to'xtatishni ta'minlamang.
KN KV tugmachalarining o'chirilgan holati oraliqlarida, KV tugmachalarini boshqaruvchi e=0 impulslarda yoqiladi. EA o'tishga qarshi tormoz rejimida ishlaydi. Bunday EAdagi mexanik xususiyatlar oilasi ishchi qismida qattiqroq bo'ladi (ortiqcha yuk ko'tarish qobiliyati past).
Impulsli kuchlanishni tartibga solish va impulsli fazalarni almashtirishdagi mexanik xususiyatlar o'rtasidagi farq (ishchi qismda elektr haydovchi yanada barqaror ishlaydi). E ning juda kichik qiymatlarida xarakteristikalar qarama-qarshi simlar orqali tormozlash hududiga kiradi, bu esa dvigatelni tezda to'xtatishga imkon beradi. Bunday elektr drayvlar intervalgacha rejimlar uchundir, lekin bu elektr drayvlar yanada past energiya ko'rsatkichlariga ega, tk. vosita va tormozlash rejimlarining o'rnatilishi katta quvvat yo'qotishlari bilan birga deyarli uzluksiz elektromagnit o'tish jarayonlarini keltirib chiqaradi.
Kamchiliklari:
Dvigatel milidagi doimiy quvvatda besleme zo'riqishini pasaytirish rotor terminallaridagi kuchlanishning pasayishiga, rotor oqimining oshishiga, dvigatelning quvvat omilining pasayishiga va samaradorlikning pasayishiga olib keladi.
Sifat ko'rsatkichlari:
Kam energiya samaradorligi;
Past tartibga solish barqarorligi:
Boshqarish diapazoni D=1,5÷1;
Silliqlik yuqori;
Yo'nalish bitta havola "pastga";
Hozirgi vaqtda uzluksiz kuchlanishni tartibga soluvchi RaIlar keng qo'llaniladi:
RN-AD;
TRN-AD.
So'nggi paytlarda bunday elektr drayvlar asossiz keng reklama oldi. Ulardan takroriy qisqa muddatli rejimda ishlaydigan mexanizmlar uchun foydalanish taklif etiladi. TRN-IM tizimidagi ō ni tartibga solish tiristorlarning yonish burchagini o'zgartirish orqali stator terminalidagi kuchlanishni o'zgartirish orqali amalga oshiriladi. 5-rasm
^
TRN-AD tizimiga muvofiq EP ning afzalliklari:
Dastlabki xarajatlar nuqtai nazaridan, chastota konvertori bo'lgan EPdan 30-40% arzonroq; texnik xizmat ko'rsatish xarajatlari 20-50% ga kamayadi.
^ TRN-AD tizimiga ko'ra EP ning kamchiliklari: Past nazorat diapazoni D=2÷1.
Ushbu kamchilikni stator sargida sozlanishi EMF bilan AED yordamida ma'lum darajada yo'q qilish mumkin, ya'ni. kuchlanishni tartibga solish emas, balki EMF.
^ 2. AC dvigatellari bilan AED ning hozirgi holati.
2.1 AEDni sintez qilish va nazorat qilish muammolari.
Boshqaruv ob'ekti -
ED (elektromexanik konvertor);
SP (quvvat elektr konvertori);
IP (o'lchov o'tkazgich).
1) ED(elektromexanik konvertor).
Umumiy sanoat maqsadlarida zamonaviy AKZD elektr haydovchisida ishlatiladigan elektr motorlarining eng keng klassi. Ushbu motorlar sanoat tarmog'iga to'g'ridan-to'g'ri ulanish uchun o'zgaruvchan tezlikli drayverlarda foydalanish uchun mo'ljallangan. Asosan, bu sohadagi o'zgarishlar elektr motoridagi ba'zi dizayn yaxshilanishlari tabiatida. AKZD ning maxsus modifikatsiyalari ishlab chiqilmoqda va ommaviy ishlab chiqarilmoqda, ular chastotali boshqariladigan elektr haydovchida foydalanish uchun mo'ljallangan (Siemens tomonidan AKZD 500-1000 Gts past va yuqori chastotalarda foydalanish uchun besh yil davomida ishlab chiqilgan va ommaviy ishlab chiqarilgan. ). Bundan tashqari, doimiy magnitlardan (kontaktsiz) qo'zg'alish bilan LEDlarni ishlab chiqarish ko'paymoqda. Ushbu elektr motorlar og'irlik, o'lcham va narx ko'rsatkichlari yaxshilangan va texnik va energiya ko'rsatkichlari bo'yicha ulardan qolishmaydi. Istiqbolli EMlar orasida induktorli dvigatel mavjud bo'lib, u ishlab chiquvchilarning fikriga ko'ra ancha yaxshi texnik va energiya xususiyatlariga ega va juda oddiy quvvat konvertorini talab qiladi (elektr haydovchining narxi ancha past). Sinxron istaksiz elektr motor IM va SM o'rtasidagi oraliqda bo'lgan og'irlik va o'lcham ko'rsatkichlariga ega va shu bilan birga ancha past narxda sezilarli darajada yuqori energiya samaradorligi.
2) SP(quvvat elektr konvertori);
SP sohasida to'g'ridan-to'g'ri to'g'ridan-to'g'ri dvigatellari bo'lgan elektr haydovchida hozirda asosan rektifikator - AVI tuzilishiga ega konvertorlar qo'llaniladi. Bundan tashqari, agar 2000 yilgacha tuzatish sifatiga qo'yiladigan talablar tartibga solinmagan bo'lsa, hozirgi vaqtda qo'shma korxona tarkibida rektifikator qurilmalarining mavjudligini qat'iy tartibga soluvchi bir qator me'yoriy hujjatlar paydo bo'ldi. Bular IEEE-519, IEC555 standartlari - integratsiya standartlari; GOST 13109. Zamonaviy qo'shma korxonalarning sifat ko'rsatkichlarini yaxshilash, xususan, energiya iste'moli sifatini yaxshilash, ya'ni quvvat koeffitsientini oshirish uchun hozirgi vaqtda chiqish kuchlanishini barqarorlashtirish bilan to'liq boshqariladigan quvvat kalitlarida rektifikatorlar qo'llaniladi. Qo'shimcha indüktansli sxemalar, kommutatsiya kirish kaliti bo'lgan sxemalar aqlli texnologiya yordamida amalga oshiriladi. Biroq, nazoratsiz rektifikatorli SPlar samaraliroq va arzonroq ko'rinadi. QK hozirda MGT yoki IGST tiristorlari kabi zamonaviy elektron qurilmalardan hamda to‘liq boshqariladigan IGBT tranzistorlaridan foydalanadigan zamonaviy bazadan foydalanmoqda. Bundan tashqari, hozirgi vaqtda 6-10 kV kuchlanishli tranzistorlar ishlab chiqilmoqda.
Hozirgi vaqtda SP ning eng istiqbolli ish rejimi 20 kHz modulyatsiya chastotasi va vektor nazorati (stator oqimining moment hosil qiluvchi va oqim hosil qiluvchi komponenti orqali ta'sir qilish) bilan yuqori chastotali PWM rejimidir. Ushbu rejim nominal chastotasi 500-1000 Gts bo'lgan motorlar uchun eng qulay hisoblanadi. bu holda modulyatsiya chastotasini dvigatelni ta'minlaydigan kuchlanish chastotasi bilan moslashtirish muammosi ancha oson hal qilinadi. Hozirgi vaqtda qo'shma korxonaning istiqbolli turi ham NFC bo'lib, u matritsali boshqaruv tizimiga ega matritsa tuzilishiga ega. Bunday konvertorlarning afzalligi - reaktiv elementlarning yo'qligi, ya'ni. quvvat pallasida sig'imlar va indüktanslar, chiqish kuchlanishi va oqimining deyarli sinusoidal shakli, shuningdek, etakchi cosph rejimida ishlash qobiliyati.
3) IP(o'lchov o'tkazgich).
Hozirgi vaqtda birlamchi hisoblagichlar sifatida an'anaviy ma'lum vositalar qo'llaniladi, ular savdoda mavjud bo'lgan oqim va kuchlanish datchiklari, Hall sensorlari, taxogeneratorlar, fotopuls va kodni almashtirish va joylashish sensorlari, elektromagnit revolverlar, selsinlar va boshqalarni o'z ichiga oladi. Kapasitiv, lazer kabi zamonaviy sensorlardan foydalanish hajmi deyarli nolga teng. IP ning eng istiqbolli turi bilvosita hisoblagichlar bo'lib, ularda dvigatelning faol va induktiv qarshiligi, rotorning tezligi va holati va boshqalar kabi oson o'lchanadigan parametrlarga asoslanadi. Bunday o'lchash tizimlaridan foydalanganda ko'p sonli datchiklar va ayniqsa aylanish tezligi sensori foydalanishga hojat yo'q. Bunday o'lchov tizimlari sensorsiz deb ataladi.
^
Elektr haydovchini boshqarish vazifalari:
Boshqaruv muammolarining eng keng tarqalgan turi EA aylanish tezligini bevosita boshqarish muammosidir. Bundan tashqari, elektromagnit momentni, quvvatni, tezlashuvni tartibga solish, rotorning holatini tartibga solish va har qanday texnologik parametrni tartibga solish vazifalarini bajaradigan maxsus boshqariladigan drayvlar mavjud. Bundan tashqari, barqarorlashtirish, kuzatish, joylashishni aniqlash, o'zgarmaslikni ta'minlash (mustaqillikni yoki boshqarilmaydigan buzilishlarga zaif bog'liqlikni ta'minlash), avtonomiyani ta'minlash (har qanday ob'ekt parametrining boshqa parametrlardan mustaqilligini ta'minlash) vazifalari mavjud.
ED boshqaruvining sintezi etarli darajada shartli ED modelini topishga qisqartiriladi, bu ko'p hollarda ED va SP elektromagnit zanjirlarining Ele ikkinchi qonuniga muvofiq Kirchhoff tenglamalari tizimidir. Odatda bu tenglamalar ekvivalent ikki fazali mashina uchun, shuningdek, EP ning mexanik zanjirlari uchun Nyuton tenglamalari tizimi uchun yoziladi.
RaI modelini yaratishda asosiy muammo:
Dvigatelning magnit davrining to'yinganligini hisobga olish;
Elastik mexanik bog'lanishlarni hisobga olish;
Nochiziqli munosabatlarni hisobga olish.
Elektr mashinasi FK bilan AEDlar muhim afzalliklarga ega: energiya tizimi bilan muvofiqligi, ya'ni. tarmoqni ifloslantirmang.
Ikki turdagi elektr invertorlar mavjud:
Elektromashina sinxron IF (EMSPCh);
Elektromashina asinxron FC (EMASCH).
SFC elektromashinali AED.
Bunday tizimning asosiy elementi AD drayveri bilan quvvatga mos keladigan uch fazali sinxron generatordir. Bunday holda, chiqish kuchlanishi va chastotasi generator milining burchak tezligi va qo'zg'alish magnit oqimining kattaligi bilan aniqlanadi. Tezlik o'zgarganda, chiqish voltaji o'zgaradi. Agar biz stator sargisi fazasining terminallaridagi kuchlanishni oladigan bo'lsak, bu qachon ekanligi ayon bo'ladi F=const milning aylanish tezligining oshishi bilan, chastotaning oshishi bilan bir vaqtda, chiqish kuchlanishining samarali qiymati ham ortadi. Bunday holda, faqat mutanosib nazorat qonuni amalga oshirilishi mumkin.
6-rasm
Kompyuter quyidagilarni o'z ichiga oladi:
Asosiy havola - uch fazali sinxron generator (G2);
DPT NV (D2) G-D tizimining chiqishi SG ga mil orqali ulanadi;
Yordamchi qo'zg'aysan dvigateli AKZ (D1) tartibga solinmagan tezlik bilan.
Sifat ko'rsatkichlari:
Kam samaradorlik, yuqori cosph;
P sozlangan min = 400%
ESCH bilan AED ning afzalliklari:
Boshqarish qulayligi.
ESCH bilan AED ning kamchiliklari:
Kam samaradorlik;
Faqat proportsional qonun bo'yicha tartibga solish qobiliyati.
^
4. Asinxron elektr mashinasi chastota konvertorlari yordamida avtomatlashtirilgan asenkron elektr haydovchi.
Bunday tizimning asosiy elementi AD drayveri bilan quvvatga mos keladigan uch fazali asenkron generatordir.
7-rasm
Sifat ko'rsatkichlari:
Ikki zonali tartibga solish, silliq, barqaror;
Kam samaradorlik, yuqori cosph;
P og'iz min = 200-400%
ESCH bilan AED ning afzalliklari:
Tarmoqqa salbiy ta'sir ko'rsatmaydi;
Boshqarish qulayligi.
ESCH bilan AED ning kamchiliklari:
Kam samaradorlik;
Ko'p sonli aylanadigan qismlarning mavjudligi;
Qoniqarsiz og'irlik va o'lcham ko'rsatkichlari;
Har qanday qonunni tartibga solish qobiliyati.
Avtotransformatorlarga bo'lgan ehtiyoj.
Hozirgi vaqtda SFC AC motorli avtomatlashtirilgan elektr haydovchining bir qismi sifatida FC ning eng keng tarqalgan va istiqbolli turi hisoblanadi.
HRC quyidagi mezonlarga ko'ra tasniflanadi:
Energiya konvertatsiyasining tuzilishiga ko'ra.
To'g'ridan-to'g'ri konvertatsiya qilish bilan FH.
DC havolasi bilan SFC.
Invertorlar turiga ko'ra quyidagilarga bo'linadi:
Tarmoqli inverterli FC.
Avtonom inverterli FC
IF AIN bilan
AIT bilan FC
Muqobil kalitli AI inverteri (qisman kuchlanish inverteri)
Individual kommutatsiyaga ega AI inverteri (kuchlanish bilan boshqariladigan inverter)
^
5.1 DC havolasi bilan chastota konvertori
Hozirgi vaqtda ushbu turdagi chastota konvertorlari eng ko'p qo'llaniladigan tur bo'lib, NP + Ch dan farqli o'laroq, u elektr haydovchining mustaqil elementi sifatida taqdim etiladi.
8-rasm
Bu erda U 1 - doimiy amplitudali uch fazali o'zgaruvchan kuchlanish.
P 1 - kirish sinusoidal kuchlanishini chiqish doimiy (pulsatsiyalanuvchi) kuchlanishga aylantirish uchun mo'ljallangan boshqariladigan yoki nazoratsiz rektifikator.
F - oqim yoki kuchlanish filtri rektifikator chiqishidagi to'lqinni tekislash uchun mo'ljallangan.
P 2 avtonom oqim yoki kuchlanish inverteri bo'lib, tekislangan to'g'ridan-to'g'ri oqim yoki kuchlanishni uch fazali o'zgaruvchanlikka aylantirish uchun mo'ljallangan.
M - sincap qafasli rotorli uch fazali AC vosita.
Taklif etilayotgan blok diagrammada P 1 bloki ham boshqariladigan, ham boshqarilmaydigan rejimlarda ishlashi mumkin. Shu bilan birga, birinchi holda, AI faqat konvertorning chiqish chastotasini o'zgartirish funktsiyalarini bajaradi va chiqish kuchlanishining amplitudasiga ta'sir qilish funktsiyalari rektifikator tomonidan amalga oshiriladi. Ikkinchi holda, AI chiqish chastotasini va chiqish kuchlanishining samarali qiymatini o'zgartirish funktsiyalarini bajaradi.
HC varianti inkor etilmaydigan afzalliklarga ega, bu CU mavjudligiga qaramay, boshqaruv tizimini sezilarli darajada soddalashtirishdan iborat. Bunday holda, butun tizim sezilarli darajada arzon.
LV versiyasida butun tizimning elektr tarmog'i bilan mosligi sezilarli darajada yaxshilanadi. Biroq, bu holda, nazorat qilish sxemasi ancha murakkablashadi va shunga mos ravishda butun tizim ancha qimmatga tushadi.
^
6. Avtonom invertorlar (AI).
Boshqarish darajasiga ko'ra, AI quyidagilarga bo'linadi:
Muqobil kommutatsiya bilan AI.
Shaxsiy kommutatsiya bilan AI.
Bir fazali MT misolida o'zgaruvchan kommutatorli MT ning ishlash printsipini ko'rib chiqaylik, bunda quvvat kalitlari kommutatsiya kondansatörü yordamida qulflanadi.
T 
1, T2 - ishlaydigan tiristorlar
Vaqt t = 0 T2 ochiq, T1 yopiq bo'lsin; kirish kuchlanishi Rn2 ga qo'llaniladi, T2 kommutatsiya davriga teng vaqtdan so'ng, T1 ga qulfni ochish pulsi qo'llaniladi. Bunday holda, kirish kuchlanishi Rn1 ga qo'llaniladi va T1, Rn1, Rn2 ochiq zanjiri orqali T2 ga Sk bilan teskari kuchlanish qo'llaniladi, buning natijasida T2 qulflanadi va hokazo. Kommutatsiya davri - kalit ochilishining davomiyligi.
Chiqish kuchlanishi va oqimining shakliga ko'ra, Ai quyidagilarga bo'linadi: AITda chiqish kuchlanishining shakli quvvat kalitlarini almashtirish ketma-ketligi va davomiyligiga, shuningdek yukning tabiatiga va chiqish shakliga bog'liq. oqim faqat quvvat kalitlarini almashtirish ketma-ketligi va davomiyligiga bog'liq.
AIP uchun chiqish oqimining shakli ham quvvat kalitlarini almashtirish ketma-ketligi va davomiyligiga, ham yukning tabiatiga bog'liq va chiqish kuchlanishining shakli faqat quvvat kalitlarini almashtirish ketma-ketligi va davomiyligiga bog'liq.
AIT va AIP o'rtasidagi tashqi farq: AIT kirish L - filtri va kirish L yoki LC filtriga ega. Bunga qo'shimcha ravishda, agar inverter pallasida to'liq boshqarilmaydigan quvvat kalitlari ishlatilmasa, u holda AITning har bir bosqichi uchun bitta kondansatör mavjud va AIP har bir quvvat kaliti uchun bitta kommutatorga ega.
Bir fazali AIT ning ishlashini ko'rib chiqing.
T1, T3 - anod guruhining quvvat kalitlari
T2, T4 - katod guruhining quvvat kalitlari
C K - kommutatsiya kondansatörü
L - kirish filtri.
Vaqtning birinchi momentida ikkita o'zaro faoliyat quvvat kaliti ochiq holatda - birinchisi anod guruhidan, ikkinchisi katod guruhidan. Qolgan ikkita quvvat tugmachasini ochish vaqtida birinchi ikkitasi qulflangan va hokazo. Bunday holda, agar T3 va T2 tugmachalari ochiq bo'lsa, kondansatör oldinga yo'nalishda zaryadlanadi, T1 va T4 tugmachalari ochiq bo'lsa, kondansatör teskari yo'nalishda zaryadlanadi.
11-rasm
T = 0 vaqtida qulfni ochish pulsi T1 va T4 ga qo'llaniladi. hozirgi vaqtda Sk kondansatörü oldindan zaryadlangan va T1 va T4 ochilganda, u T3 va T2 ga manfiy qutblanish yo'nalishi bo'yicha zaryadsizlanadi va shu bilan T3 va T2 ni yopadi. T1 va T4 o'tish davriga teng bo'lgan keyingi davrda yuk qarshiligi orqali oqim ijobiy yo'nalishda oqadi. Bir muncha vaqt o'tgach, kondansatör teskari yo'nalishda zaryadlanadi. Ayni paytda T3 va T2 ga qulfni ochish impulsi qo'llaniladi, kondansatör manfiy polarit yo'nalishi bo'yicha zaryadsizlanadi, u T1 va T4 ni qulflaydi, oqim T4, Zn va ochiq T2 orqali oqadi va salbiy yo'nalishga ega bo'ladi.
^
7. Tuzilishida boshqariladigan rektifikatorga ega bo'lgan favqulodda holatga ega AEPT.
Hozirgi vaqtda boshqariladigan rektifikatorlarni inverter tuzilishida, xususan, texnologik sharoitlar tufayli tez-tez tormozlanishi kerak bo'lgan elektr drayvlarda qo'llash doirasini kengaytirish tendentsiyasi mavjud (ya'ni, elektr haydovchi uchun S5 intervalgacha rejim). Buning sababi, SW ikki tomonlama o'tkazuvchanlik kabi muhim xususiyatga ega. Bu regenerativ kabi energiya tejamkor tormozlash turidan foydalanishga imkon beradi. Ammo uglevodorodlarning salbiy xususiyatlarini butunlay yo'q qilib bo'lmaydi. Hozirgi vaqtda ikkita kirish blokini o'z ichiga olgan konvertorlar qo'llaniladi: birinchisi, vosita rejimida haydovchining ishlashida ishtirok etadigan nazoratsiz rektifikator; ikkinchisi - tormozlash rejimida inverterning ishlashida ishtirok etadigan SW.
Tiristor SW va tiristor AIT bilan invertorning ishlash sxemasi va printsipini ko'rib chiqing, unda quvvat kalitlarini almashtirish kommutatsiya kondansatkichlari yordamida amalga oshiriladi.
-
12-rasm
Konverterning kirish birligi olti zarbli ko'prik uch fazali rektifikatsiya sxemasiga muvofiq qurilgan SW hisoblanadi. SW ning asosiy vazifasi, rektifikatsiyadan tashqari, konvertorning chiqish kuchlanishining samarali qiymatini tartibga solishdir. Rektifikatorning chiqish oqimining to'lqinlanishini yumshatish uchun ketma-ket L-filtr ishlatiladi.
AIT oltita quvvat kalitidan iborat bo'lib, ulardan uchtasi T1, T3, T5 umumiy anodga ega va anod guruhini tashkil qiladi; qolgan uchta T2, T4, T6 umumiy katodga ega va katod guruhini tashkil qiladi. AIT ning ishlash printsipi vaqtning birinchi momentida ochiq holatda ikkita o'zaro faoliyat quvvat kalitlari mavjudligiga asoslanadi: biri anod guruhidan, ikkinchisi katod guruhidan. Quvvat tugmachalarini qulfdan chiqarish BUI (ko'p kanalli boshqaruv tizimi) dan boshqaruv pulslarini etkazib berish vaqtida amalga oshiriladi. Bunday holda, har bir valfga impulslarni qo'llash ketma-ketligi ularning seriya raqamiga mos keladi. Quvvat kalitlarini blokirovka qilish uchta kondansatörning har qandayi salbiy kutupluluk yo'nalishi bo'yicha zaryadsizlanganda amalga oshiriladi va shuningdek, quvvat kalitlari raqamlarini almashtirish tartibiga mos keladi.
Chiqish chastotasida f 2
= 50Hz konvertor quyidagi rejimda ishlaydi: ikkita qo'shni boshqaruv pulslari orasidagi bo'shliq 
, har bir kalitning ochilish muddati 120 0 bo'ladi. Bunday holda, C1, C2, C3 qulflash kondansatkichlari shunday quvvatga ega bo'lishi kerakki, 60 0 ga teng vaqt keyingi kalitni qulflash uchun zarur bo'lgan zaryadni ushlab turadi.
Biz diagramma yordamida konvertorning ishlashini ko'rsatamiz:
Rektifikatorning chiqishidan oqim ideal rektifikatsiya qilingan shaklga ega.
O'rnatish kabeli inverter-motorning fazalarida oqimlarning yo'nalishi
P dan D gacha - ijobiy.
D dan P gacha - salbiy.
13-rasm 1. t = 0 Ochiq T1, T6. O'chirish oqimi kabelning A fazasi T1 quvvat kaliti orqali oqadi va ochiq T6 orqali C fazasiga qaytadi. Shu bilan birga, C3 oldindan zaryadlanadi, vaqt oralig'ida 0-60 0 C1 zaryadlanadi va C3 zaryadini saqlab qoladi.
2. t = 60 0 T2 ga qulfni ochish pulsi qo'llaniladi. Shu bilan birga, C3 T6 ga chiqariladi va uni qulflaydi. Vaqt oralig'ida 60 0 - 120 0 T1 va T2 ochiq. Oqim A fazasi orqali dvigatelga va B fazasi orqali dvigateldan konvertorga o'tadi. . Ushbu vaqt oralig'ida C2 zaryadlanadi, C1 zaryadini saqlab qoladi.
3. t = 120 0 T3 ga qulfni ochish pulsi qo'llaniladi. Bunday holda, C1 T1 ga zaryadsizlanadi va uni qulflaydi. Vaqt oralig'ida 120 0 - 180 0 T2 va T3 ochiq. Oqim B fazasi orqali dvigatelga, C fazasi orqali motordan inverterga o'tadi. . Bu vaqt ichida C3 qayta zaryadlanadi, C2 zaryadini saqlab qoladi.
4. t = 180 0 T4 ga qulfni ochish pulsi qo'llaniladi. Bunday holda, C2 T2 ga chiqariladi va uni qulflaydi. Vaqt oralig'ida 180 0 - 240 0 T3 va T4 ochiq. Oqim B fazasi orqali dvigatelga, A fazasi orqali esa vositadan inverterga o'tadi. . Bu vaqt ichida C1 qayta zaryadlanadi, C3 zaryadini saqlab qoladi.
5. t = 240 0 T5 ga qulfni ochish pulsi qo'llaniladi. Shu bilan birga, C3 T3 ga chiqariladi va uni qulflaydi. Vaqt oralig'ida 240 0 - 300 T4 va T5 ochiq. Oqim C fazasi orqali dvigatelga va A fazasi orqali vositadan inverterga o'tadi. . Bu vaqt ichida C2 qayta zaryadlanadi C1 o'z zaryadini himoya qiladi.
6. t = 300 0 T6 ga qulfni ochish pulsi qo'llaniladi. Bunday holda, C1 T4 ga zaryadsizlanadi va uni qulflaydi. Vaqt oralig'ida 300 0 - 360 T5 va T6 ochiq. Oqim C fazasi orqali dvigatelga, B fazasi orqali esa dvigateldan inverterga o'tadi. . Bu vaqt ichida C3 qayta zaryadlanadi C2 o'z zaryadini himoya qiladi.
Chiqish chastotasini oshirish uchun nazorat impulslari orasidagi intervalni kamaytirish kerak, buning uchun biz b nazorat burchagini oshiramiz. Shunga ko'ra, nazorat qonuni bilan, chiqish kuchlanishining samarali qiymati o'zgaradi, xususan, proportsional nazorat qonuni bilan, chastotaning ortishi bilan rektifikatorning boshqaruv burchagi a a burchagi b burchagi ortishiga mutanosib ravishda kamayadi.
Ko'rib chiqilayotgan kontaktlarning zanglashiga olib keladigan muhim kamchiliklari ikkita kommutatsiya oralig'ida zaryadlarni ushlab turish uchun zarur bo'lgan yuqori quvvatli kondansatkichlardan foydalanish zarurati hisoblanadi. Ushbu kamchilikdan qisman xalos bo'lish AIni kesish diodlari bilan ishlatishga imkon beradi.
14-rasm
Bu erda D1, D3, D5 va D2, D4, D6 kesuvchi diodlar quvvat kalitlarining katod va anod davrlarida ketma-ket ulanadi. Ularning soni kalitlar soniga teng. Ushbu diodlar kalitni almashtirish davrida kondansatkichlarning zaryadsizlanishiga yo'l qo'ymaydi va shu sababli inverter ko'rsatkichlarini sezilarli darajada yaxshilaydi.
^
8. SW bilan FC bilan AEDda tezlikni nazorat qilish.
Chastotani o'zgartiruvchi va strukturasida boshqariladigan rektifikatorga ega bo'lgan AEDda tezlikni boshqarish ō etarlicha yuqori sifat ko'rsatkichlarini ta'minlagan holda keng diapazonda amalga oshiriladi. ō ni tartibga solish BUI yordamida AI ga ta'sir qilish va tartibga solish qonuniga muvofiq bir vaqtning o'zida BWM yordamida SWga ta'sir qilish orqali amalga oshiriladi. Bunday holda, ikki zonali tartibga solish mumkin. Biroq, mexanizmlar uchun M C =
const, va chiziqli ortib borayotgan mexanizmlar uchun M Bilan yuqoriga tartibga solish nisbatan chastotani oshirish bilan bir vaqtning o'zida buning uchun zarur bo'lgan narsalar bilan chegaralanadi f NOM, kuchlanishni oshiring. Natijada, izolyatsiyaning buzilishi mumkin. ō ning yuqoriga qarab sozlanishi pastga qarab va kichik yo'laklarga qaraganda ancha kam qo'llaniladi.
Umumiy holda, nazorat xususiyatlari oilasi quyidagicha ko'rinadi:
15-rasm
Normativ sifat ko'rsatkichlari:
Chastotani tartibga solish bilan barqarorlik yuqori. ish qismidagi xarakteristikalar bir xil qattiqlikka ega.
Silliqlik amalda cheksizdir.
Yuqori samaradorlik, ammo asosiy chastotadan chuqur tartibga solish bilan, bu rektifikatorning a nazorat burchagini sezilarli darajada kamaytirishni talab qiladi va bu holda, umuman haydovchining quvvat omili juda past bo'lishi mumkin.
Tartibga solish asosan bilan amalga oshiriladi M C = const motor mili ustida.
Yo'nalish ikki zonali, pastga qarab tartibga solish asosan qo'llaniladi.
Boshqarish diapazoni D=100÷1.
^
9. UV bilan FC bilan AEDdan boshlab.
Boshlash pasaytirilgan kuchlanishda va minimal chastotada boshlanadi, bu mos ravishda oqim oqimi yoki oqimning minimallashtirilishini va ayni paytda yuqori boshlanish momentlarini ta'minlaydi. Bunday holda, inverter quvvat kalitlarining uzoq o'tish davri bilan ishlaydi va SW boshqaruv burchagi bilan ishlaydi. a = P/2. Bunday tizimda ishga tushirishning energiya samaradorligi boshlang'ichning boshida haydovchi ko'p miqdorda reaktiv komponentni iste'mol qilishi sababli kamayadi.
16-rasm
P=Mō
N.I. Usenkov. Elektr
osmon haydovchisi N.I. Usenkov. Elektr
osmon haydovchisi N.I. Usenkov. Elektr
osmon haydovchisi N.I. Usenkov. Elektr
osmon haydovchisi
Kirish
1.1.Tushunchaga ta’rif “Elektrhaydash birligi"
elektr haydovchi
boshqariladigan elektromexanik hisoblanadi
tizimi. Uning maqsadi elektr energiyasini aylantirishdir
mexanik va aksincha va bu jarayonni boshqaring.
Elektr haydovchi ikkita kanalga ega - quvvat va axborot
(rasm
1.1).
tomonidan
birinchi
kanal
tashilgan
konvertatsiya qilinadigan
energiya, ikkinchi kanal orqali amalga oshiriladi
energiya oqimini boshqarish, shuningdek, haqidagi ma'lumotlarni yig'ish va qayta ishlash
tizimning holati va faoliyati, uning diagnostikasi
xatolar.
Quvvat kanali ikki qismdan iborat
elektr va
mexanik va o'z ichiga olishi kerak
bog'lovchi havola
elektromexanik konvertor.
N.I. Usenkov. Elektr
osmon haydovchisi
1.1-rasm. Elektr haydovchining umumiy tuzilishi
yuqori darajadagi avtomatlashtirilgan boshqaruv tizimiUlanish kanallari
IP
Tarmoq
EP
kanal
elektr haydovchi
EMF
deputat
Ishchi
organ
Elektr qismi
Mexanik
Elektr haydovchining quvvat kanali
N.I. Usenkov. Elektr
osmon haydovchisi
Jarayon zavodi
Tizim
elektr ta'minoti
Axborot Elektr haydovchining quvvat kanalining elektr qismida
o'z ichiga oladi elektr konvertorlar EP, uzatuvchi
elektr energiyasi IP quvvat manbaidan
elektromexanik konvertor EMF va aksincha va
elektr parametrlarini o'zgartirishni amalga oshirish
energiya.
Mexanik
qismi
elektr haydovchi
tuzilgan
dan
elektromexanik konvertorning harakatlanuvchi tanasi,
mexanik tishli MP va o'rnatishning ishchi organi, ichida
unda mexanik energiya foydali amalga oshiriladi.
elektr haydovchi
o'zaro ta'sir qiladi
bilan
tizimi
elektr ta'minoti (yoki elektr energiyasi manbai),
texnologik o'rnatish va axborot orqali
dan ortiq axborot tizimiga ega IP-konvertor
yuqori daraja.
Elektr
haydovchi birligi
ishlatilgan
ichida
iqtisodiyot.
keng
Tarqalish
elektr haydovchi
N.I. Usenkov. Elektr
shartlangan
Xususiyatlari
elektr
energiya:
osmon haydovchisi Elektr haydovchi eng ko'p energiya sarflaydiganlardan biridir
iste'molchilar va energiya konvertorlari. U iste'mol qiladi
ishlab chiqarilgan barcha elektr energiyasining 60% dan ortig'i.
Elektr
haydovchi birligi
keng
ishlatilgan
ichida
sanoat, transport va kommunal xizmatlar
iqtisodiyot.
Elektr
haydovchi birligi
bitta
dan
eng
energiya talab qiluvchi iste'molchilar va energiya konvertorlari.
Nazariya
tartibga solingan
elektr haydovchi
qabul qildi
tufayli intensiv rivojlanish
yaxshilanishlar
an'anaviy va yangi kuch yaratish nazorat ostida
yarimo'tkazgichli qurilmalar (diodlar, tranzistorlar va
tiristorlar), integral mikrosxemalar, raqamli ishlab chiqish
axborot texnologiyalari va turli xil rivojlanish
mikroprotsessorlarni boshqarish tizimlari.
Egalik
nazariya
ichida
hududlar
tartibga solingan
elektr haydovchi
hisoblanadi
bitta
dan
eng muhimi
mutaxassislarni kasbiy tayyorlashning tarkibiy qismi
N.I. Usenkov. Elektr
yo'nalishi "Elektrotexnika,
energiya va texnologiya
osmon haydovchisi
1.2. Elektr haydovchining tarkibi va vazifalari
Funktsiyaelektr
konvertor
EP
tuzilgan
ichida
C tarmog'i bilan ta'minlangan elektr energiyasini konvertatsiya qilish va
kuchlanish Uc va tarmoqning joriy Ic, elektr ichiga xarakterlanadi
dvigatel tomonidan talab qilinadigan va miqdorlar bilan tavsiflangan bir xil energiya
U, I.
Konvertorlar boshqarilmaydi va boshqarilmaydi. Ular
bir tomonlama (rektifikatorlar) yoki ikki tomonlama (bilan
mavjudligi
ikki
to'plamlar
klapanlar)
o'tkazuvchanlik,
Da
Transduserning bir tomonlama o'tkazuvchanligi va teskari (dan
yuk) energiya oqimi qo'shimcha kalitdan foydalanadi
tormozlash rejimida energiyani "to'kish" uchun tranzistordagi element
elektr haydovchi.
EMI elektromexanik konvertori (motor), har doim
haydovchida mavjud bo'lgan elektrni aylantiradi
energiya (U, I) mexanik energiyaga (M,ō).
Mexanik transduser MP (uzatish): vites qutisi, juftlik
vint gayka, N.I.
bloklar,
Usenkov.crank
Elektr krank mexanizmi
muvofiqlashtirish
moment M va dvigatelning tezligi ō bilan
osmon haydovchisi 1.2-rasm. Elektr haydovchining energiya kanali
P2
P1
Tarmoq
Ps
D Pe
Biz, men
∆Pr
Pm
DPem
U, I
Mm, ō m
M, w
EMF
EP
D Pro
deputat
∆Pr
N.I. Usenkov. Elektr
osmon haydovchisi
RO miqdorlar,
tavsiflovchi
konvertatsiya qilinadigan
energiya:
kuchlanish, oqim momentlari (kuchlari) milning holatini tezlashtiradi
fazoga haydovchining koordinatalari deyiladi.
Aktuatorning asosiy vazifasi boshqarishdir
koordinatalar, ya'ni ularning majburiy yo'nalishi bo'yicha
texnologik talablarga muvofiq o'zgartirish
jarayon.
Koordinatalar ichida boshqarilishi kerak,
ruxsat berilgan
tuzilmalar
elementlar
elektr haydovchi,
Qanday
tizimning ishonchliligini ta'minlash. Bu ruxsat etilgan
chegaralar odatda koordinatalarning nominal qiymatlari bilan bog'liq;
uskunalardan optimal foydalanishni ta'minlash.
N.I. Usenkov. Elektr
osmon haydovchisi avtomatlashtirilgan
elektr haydovchi
(AEP)
Bu
elektrdan iborat elektromexanik tizim
Mexanik uzatish orqali ulangan EM mashinasi
RM ish mexanizmi bilan PU, quvvat konvertori SP,
SU boshqaruv tizimi, BSU sensor bloki,
Qayta aloqa sensori vazifasini bajaradi
asosiy
o'zgaruvchilar
davlatlar
EP
(variantlar:
ish mashinasining mil holati, burchak tezligi, moment,
vosita oqimi) va quvvat manbalarini ta'minlaydi
belgilangan elektr qurilmalarning elektr ta'minoti.
Yarimo'tkazgich
Qo'shma korxona
xizmat qilish
uchun
uyg'unlashtirish
elektr
parametrlari
manba
elektr
energiya
(Kuchlanishi,
chastotasi)
bilan
elektr
EM mashinasining parametrlari va uning parametrlarini tartibga solish
(tezlik, kuchlanish va aylanishning teskarisi
N.I. Usenkov. Elektr
osmon haydovchisi 1.3-rasm. Avtomatlashtirilgan blok diagrammasi
elektr haydovchi
Quvvatlantirish manbai
Signal
vazifalar
EM
SU
Qo'shma korxona
BDU
PU
RM
EP axborot kanali
EP ning elektr qismi
N.I. Usenkov. Elektr
osmon haydovchisi
EP ning mexanik qismi Nazorat tizimi boshqarish uchun mo'ljallangan
quvvat konvertori va, qoida tariqasida, qurilgan
chiplar yoki mikroprotsessor. Tizim kiritishda
boshqaruv
xizmat qilgan
signal
vazifalar
va
signallari
sensor blokidan salbiy teskari aloqa
qurilmalar.
Tizim
boshqaruv,
ichida
muvofiq
bilan
unga kiritilgan algoritm signallarni hosil qiladi
quvvat konvertorini boshqarish, nazorat qilish
elektr mashinasi.
Ko'pchilik
mukammal
elektr haydovchi
hisoblanadi
avtomatlashtirilgan
elektr haydovchi
sozlanishi
elektr haydovchi
bilan
avtomatik
tartibga solish
davlat o'zgaruvchilari.
N.I. Usenkov. Elektr
osmon haydovchisi Avtomatlashtirilgan elektr haydovchi quyidagilarga bo'linadi:
Tezlik yoki moment barqarorlashtirilgan EP;
Harakatlanuvchi dasturiy ta'minot bilan boshqariladigan RaI
signalga kiritilgan dasturga muvofiq ish mexanizmi
vazifalar;
Ish mexanizmini harakatga keltiradigan Follower EA
o'zboshimchalik bilan o'zgaruvchan kirish signaliga ko'ra
Pozitsion
EP,
ishlab chiqilgan
ish mexanizmining holatini tartibga solish
N.I. Usenkov. Elektr
osmon haydovchisi
uchun N.I. Usenkov. Elektr
osmon haydovchisi DC motorlar asosidagi elektr haydovchi
joriy
ishlatilgan
ichida
har xil
tarmoqlar
sanoat:
metallurgiya,
muhandislik,
kimyo, ko'mir, yog'ochga ishlov berish va boshqalar.
Reglament
burchakli
tezlik
dvigatellar
doimiy
joriy
oladi
muhim
joy
ichida
avtomatlashtirilgan elektr haydovchi. Ilova bilan
tiristor konvertorlarining bu maqsadi
tartibga solinadigan yaratishning zamonaviy usullaridan biri
DC elektr haydovchi.
N.I. Usenkov. Elektr
osmon haydovchisi HB bilan DPT tezligini nazorat qilish uchta tomonidan amalga oshiriladi
yo'llari:
1. Dvigatelning armaturasidagi kuchlanishni sariqdagi doimiy oqim bilan o'zgartirish
qo'zg'alish;
2. Dvigatelning qo'zg'alish o'rashidagi oqimni doimiy ravishda o'zgartirish orqali
ankraj kuchlanishi;
3.Birlashtirilgan vosita armatura kuchlanishining o'zgarishi
qo'zg'atuvchi o'rash.
va joriy
Dvigatelning armatura kuchlanishi yoki maydon o'rashidagi oqim dan o'zgartiriladi
eng katta ilovasi bo'lgan boshqariladigan rektifikatorlar yordamida
bir fazali va uch fazali ko'prik rektifikatorlarini oldi.
Dvigatelni dala o'rash pallasida boshqarishda, boshqariladigan
rektifikator kamroq quvvat uchun mo'ljallangan va yaxshiroq og'irlik, o'lcham va xarajat ko'rsatkichlariga ega.
N.I. Usenkov. Elektr
osmon haydovchisi Biroq, katta vaqt konstantasi tufayli
qo'zg'atuvchi o'rash, elektr haydovchi eng yomoni bor
dinamik
xususiyatlari
(an
Ozroq
yuqori tezlikda) vosita armatura sxemasiga qaraganda. Shunday qilib
yo'l
tanlash
zanjirlar
boshqaruv
belgilangan
maxsus haydovchi talablari.
Ishlab chiqarish mexanizmlari bilan ishlashda
(masalan, asosiy va yordamchi mexanizmlar
ishlov berish mashinalaridagi tishli mexanizmlar, kran mexanizmlari,
liftlar) aylanish yo'nalishini o'zgartirish kerak
dvigatel
(tushunish
teskari).
O'zgartirish
aylanish yo'nalishlari odatda shunday bilan birga keladi
tez (va ayni paytda silliq) kabi talablar
tormozlash va silliq tezlashtirish.
N.I. Usenkov. Elektr
osmon haydovchisi Drayv dvigatelining aylanish yo'nalishini teskari o'zgartirishga erishish mumkin
armaturaga beriladigan kuchlanishning polaritesini o'zgartirish yoki o'zgartirish orqali
qo'zg'atuvchi o'rashdagi oqim yo'nalishi. Shu maqsadda, langar zanjirida yoki
qo'zg'alish o'rashlari kontaktli kalitga (reverser) kiradi yoki
ikkita boshqariladigan tiristorli konvertor ishlatiladi.
Qaytariladigan tiristorli konvertorning strukturaviy diagrammasi
armatura o'rash pallasida kontaktli kalit rasmda ko'rsatilgan. DA
uchun mo'ljallangan ko'pgina konvertorlarda bo'lgani kabi bu sxema
haydovchi, rektifikatsiya rejimi inverting rejimi bilan almashadi.
Masalan, ishga tushirish rejimida tezlashish va uni barqarorlashtirishda
sharoitlar
oshirish
yuklar
ustida
mil
dvigatel
tiristor
konvertor rektifikatsiya rejimida ishlaydi, energiya beradi
dvigatel. Agar kerak bo'lsa, tormozlash va keyingi to'xtash
konvertor orqali tarmoqdan unga dvigatel energiyasini etkazib berish
STOP,
N.I. Usenkov. Elektr
osmon haydovchisi tarjima qilish
vosita invert rejimida.
Inertial ta'sir ostida DC mashinasi
uning milidagi massa generator rejimiga o'tadi,
saqlangan energiyani konvertor orqali qaytarish
AC tarmog'iga (regenerativ tormozlash).
Qaytaruvchi konvertor blok diagrammasi
Tarmoq
380 V, 50 Gts
Sinxronizatsiya
VS1
UZ1
VS6
SIFU
Uo.s
1
ID1
2
QS1
Uda
1
2
ID2
M1
LM1
N.I. Usenkov. Elektr
osmon haydovchisi
Uz.s N.I. Usenkov. Elektr
osmon haydovchisi
Tiristor konvertor-motor tizimi
Tartibga solinadigan konvertorlarning asosiy turiDC RaI yarimo'tkazgichli statikdir
konvertorlar (tranzistor va tiristor). Ular ifodalaydi
boshqariladigan teskari yoki teskari bo'lmagan rektifikatorlar,
nol yoki ko'prikda to'plangan bir fazali yoki uch fazali
sxemalar. Quvvatli tranzistorlar asosan ishlatiladi
kam quvvatli EPda impuls kuchlanishini tartibga solish.
TP - D tizimining ishlash printsipi, xususiyatlari va xususiyatlari
Shaklda ko'rsatilgan sxema misolini ko'rib chiqing. 2.
N.I. Usenkov. Elektr
osmon haydovchisi à)
á)
~ U1
i1
T1
e2.1
VS1
Ud
+
M2
+
Ia1
ID
Uo1
Uo
2
e2.2
LM
3
VS2
I
0
L
1
Ia2
4
5
6
Uo2
Ñ È Ô Ó
UÑ
Rasm
2
N.I. Usenkov.
Elektr
osmon haydovchisi
7
M Boshqariladigan rektifikator (konvertor) o'z ichiga oladi
mos keladigan transformator T, ikkita ikkilamchi o'rashga ega,
ikki tiristorlar VS1 va VS2, silliqlash reaktor bilan
induktivlik L va impuls fazasini boshqarish tizimi
SIFU. OBM dvigatelining qo'zg'atuvchi o'rashi o'z-o'zidan quvvatlanadi
manba.
Rektifikator kuchlanishni tartibga solishni ta'minlaydi
EMF EP ning o'rtacha qiymatini o'zgartirish orqali vosita. Bu
SIFU yordamida erishiladi, u UU signalida o'zgaradi
tiristorni boshqarish burchagi a (ochilish kechikish burchagi
tiristorlar VS1 va VS2 potentsial yoqilgan momentga nisbatan
nisbatan ularning anodlari ijobiy bo'ladi
katoddagi potentsial). a = 0 bo'lganda, ya'ni. tiristorlar VS1 va VS2
ma'lum bir vaqtda SIFU dan Ua boshqaruv impulslarini qabul qilish;
konvertor to'liq to'lqinli rektifikatsiyani amalga oshiradi
va dvigatelning armaturasiga to'liq kuchlanish qo'llaniladi. Agar bilan
SIFU yordamida VS1 va tiristorlarga nazorat impulslarini etkazib berish
VS2 a ≠ 0 burchak ostida siljish (kechikish) bilan sodir bo'ladi, keyin EMF
konvertor kamayadi va natijada kamayadi
dvigatelga beriladigan o'rtacha kuchlanish.
N.I. Usenkov. Elektr
osmon haydovchisi Ko'p fazali konvertorning EMF ning o'rtacha qiymatiga bog'liqligi
tiristorni boshqarish burchagidan a quyidagi shaklga ega:
(1)
ECP Emax m sin m cos ECP 0 cos
bu erda m - fazalar soni;
E - konvertorning EMF ning amplituda qiymati;
ESR0 - a = 0 da konvertor EMF.
Oqim to'lqinining armatura nishoniga zararli ta'sirini kamaytirish uchun
yumshatuvchi reaktor odatda yoqiladi, uning induktivligi L
ruxsat etilgan oqim dalgalanma darajasiga qarab tanlanadi.
Elektromexanik va mexanik xususiyatlar uchun tenglamalar
dvigatel:
(2)
(3)
ECP 0 cos k I RY RP k
ECP 0 cos
k M RYa
RP
k2
qayerda
- ekvivalent qarshilik
RP xT m 2 RT RL
konvertor;
xT, RT - mos ravishda ikkilamchi o'rashga kamayadi
qochqinning induktiv reaktivligi va faol qarshilik
transformator sariqlari;
RL - tekislash reaktorining faol qarshiligi.
N.I. Usenkov. Elektr
osmon haydovchisi Soyali maydonda vosita rejimda ishlaydi
sezilarli o'zgarishni (kamayishni) aniqlaydigan intervalgacha oqim
qattiqlik xususiyatlari. Bir tomonlama o'tkazuvchanligi tufayli
Transduserning xarakteristikalari faqat birinchisida joylashgan
(a = 0; 30, 60° da 1...3) va to‘rtinchi (a = 90, 120, 150, 180° da 4...7)
kvadrantlar. Kichikroq boshqaruv burchaklari kattaroq SPga mos keladi va,
shuning uchun yuqori vosita tezligi; a = p/2 EMF da
UV EP = 0 va vosita dinamik tormozlash rejimida ishlaydi.
Shaklda. 3 da uch fazali ko'prikli EA diagrammasi ko'rsatilgan
qaytarilmas UV.
N.I. Usenkov. Elektr
osmon haydovchisi ~ 380 Â; 50 Ãö
T1
UÑ
Uo
Ñ
È
Ô
Ó
U
VS1
+
VS6
VS1
VS4
VS3
VS6
VS5
VS2
Ud
L
ID
M1
+
LM
-
UB
N.I. Usenkov.
Elektr
Rasm
3
osmon haydovchisi
-Dvigatelning barcha to'rtta ishlashi uchun
kvadrantlar teskari boshqariladigan rektifikatorlardan foydalaniladi,
ikki qaytarilmaydigan rektifikatordan iborat, masalan, bilan
nol chiqish rasm. 4.
a)
~ 380 V; 50 Gts
b)
T1
2
UC
U
U
Bilan
Va
F
Da
VS1
+
VS6
VS1
VS4
VS3
VS6
VS5
VS2
L1
-
2
L
1 min
0
min
M
1 2
1maks
M1
UB
2 2
L2
+
maks
-
N.I. Usenkov.
Elektr
Rasm
4
osmon haydovchisi Qaytariladigan
chaqirdi
konvertorlar,
ruxsat berish
yukdagi doimiy kuchlanish va oqimning polaritesini o'zgartiring.
Qaytariladigan SW ikkita asosiy tamoyildan foydalanadi
vana to'plamlarini boshqarish: qo'shma va alohida.
Birgalikda boshqarish tizimdan etkazib berishni ta'minlaydi
tiristorlarning impuls-fazali nazorati impulslarni nazorat qilish
Ua bir vaqtning o'zida ikkala to'plamning tiristorlarida - VS1, VS3, VS5
(katod guruhi) va VS2, VS4, VS6 (anod guruhi). Shu bilan birga, tufayli
ikkita to'plamning nazorat pulslari o'rtasida siljish burchagi mavjudligi
p ga yaqin tiristorlar, ulardan biri rektifikatorda ishlaydi
rejimi va oqimni o'tkazadi, ikkinchisi esa inverter rejimida ishlaydigan oqim
olib bormaydi. O'rtacha o'rtasida bunday nazoratni ta'minlash uchun
Rektifikator va invertorning EMF qiymatlari mavjud bo'lishi kerak
nisbat
, ammo, lahzali qiymatlarning farqi tufayli
Tiristorlar to'plamlari orasidagi EMF deb ataladigan oqimdir
muvozanat oqimi. Shaklda ko'rsatilgan sxemada uni cheklash uchun.
4a, L1 va L2 kuchlanish reaktorlari taqdim etilgan.
N.I. Usenkov. Elektr
osmon haydovchisi Vana konvertorlarining sxemalari,
yo'nalishni o'zgartirishni ta'minlaydi
energiya oqimi
Avtomatlashtirilgan elektr drayvlarda
haydovchi dvigatelning tezligini sozlang.
talab qilinadi
DC mashinalaridan foydalanganda, mavjud
vazifa faqat aylanish tezligini nazorat qilish emas, (uchun
ta'minot kuchlanishining kattaligini o'zgartirish orqali), balki
aylanish yo'nalishini o'zgartirish (teskari). Buning uchun
kuchlanishning ikkala polaritesini ham o'zgartirish kerak
yuk, va yukdagi oqim yo'nalishi.
Bu muammo maxsus yordam bilan hal qilinadi
Ilovasiz DC konvertor
aloqa uskunalari,
teskari deb ataladi
N.I. Usenkov. Elektr
DC konvertori
joriy, iborat
osmon haydovchisi ikkita klapan to'plamidan iborat bo'lib, ularning har biri
oqimning faqat bittasida yuk orqali o'tishiga imkon beradi
yo'nalishi.
Reversiv valf konvertorlarining barcha mavjud sxemalari
ikki sinfga bo‘lish mumkin:
xoch ("sakkiz") sxemalar va
qarama-qarshi parallel sxemalar.
O'zaro zanjirlarda (a - nol va b - ko'prik rasm)
transformator ikki guruh izolyatsiyalangan valf o'rashiga ega,
undan ikkita klapanlar to'plami oziqlanadi.
Orqaga-orqa sxemalarda (s-rasm), faqat bitta
transformatorning valf sargilari guruhi.
Teskari
quyidagilar:
konvertorlar
eng
uch fazali nol;
tenglashtirish bilan ikki tomonlama uch fazali
reaktor va
N.I. Usenkov. Elektr
osmon haydovchisi
keng tarqalgan Uch fazali teskari konvertor
nol chiqish bilan
A
T1
C
Sinxronizatsiya
N
a
UZ1
B
b1
1
c1
a2
b
c2
2
Iur2
Lur1
ID1
Uda
Iur2
VS1…
VS3
AQSh 2
Lur2
ID2
M1
N.I. Usenkov. Elektr
LM1
osmon haydovchisi
VS4…
VS6
SIFU 1
SIFU 2
Sinxronizatsiya
Uzs Induktiv uchun uch fazali rektifikator sxemalari qo'llaniladi
elektr mashinalarining qo'zg'atuvchi sariqlarini quvvatlantirish uchun yuk,
olti fazali
dvigatelning langar zanjirlarini quvvatlantirish uchun,
o'n ikki fazali ayniqsa kuchli elektr drayvlar.
Orqaga aylantiruvchi konvertorning ishlashi
Tasavvur qilaylik, dastlabki daqiqada mashina
soat yo'nalishi bo'yicha n rpm tezlikda aylantirildi. Shu bilan birga, u
ishlab orqaga-EMF Ejak va joriy I langar pallasida orqali oqib
(rasm
). Mashina birinchidan quvvat oldi
da ishlaydigan konvertor klapan to'plami UZ1
tuzatish rejimi. Aylanish tezligini kamaytirish uchun
mashina, u bilan ta'minlangan ta'minot kuchlanishini kamaytirish kerak, keyin
tiristorni boshqarish burchagini oshirish zarurati mavjud
UZ1 rektifikatorining VS1,VS2,VS3.
N.I. Usenkov. Elektr
osmon haydovchisi Shu bilan birga, dvigatelning inertsiyasi tufayli uning orqa EMF Ejak ishlay olmaydi
keskin o'zgaradi va Ud1 kuchlanishidan kattaroq bo'lib chiqadi
chiqish
konvertor
(ustida
langar
dvigatel).
klapanlar
konvertor UZ1 tezda o'chadi va yuk oqimi kamayadi
nolga tushadi. Ammo elektr mashinasining langar zanjirining qisqichlarida,
inertsiya bilan aylanib, orqa-EMF Eyak saqlanib qoladi, qaysi
aylanishning kinetik energiyasidan foydali foydalanish imkonini beradi
haydovchi, uni elektrga aylantirish va ayni paytda tez
elektr avtomobilni sekinlashtiring.
Buni amalga oshirish uchun siz birinchi valf to'plamini aylantirishingiz kerak
inverter rejimi, ya'ni a1 burchagi > 90 ° ni oshiring. Lekin birinchi
UZ1 konvertor to'plamini invertorda ishlatib bo'lmaydi
rejimi, chunki mashinada teskari polaritga ega bo'lish kerak
kuchlanish Ud1. Shuning uchun, ikkinchi
UZ2 klapan to'plami (a2 > 90°), uning chiqishi ulangan
birinchi to'plamning chiqishiga parallel yuk UZ1. Mashina
generator rejimida ishlaydi, shuning uchun uning aylanish tezligi
tushadi. Binobarin, orqa-EMF Eyak, qaysi
besleme kuchlanishi N.I.
Usenkov uchun.
ikkinchi elektr
UZ2 to'plami ishlaydi
invertor rejimi. osmon haydovchisi n
Tormozlash
Dvigatel e
Overclocking
rejimi
Dvigatel
rejimi
0
t
Teskari
I
E
0
t
<90
AQSh 2
DA
Va
>90
Va
>90
<90
UZ1
DA
UZ1
<90
DA
1.2-rasm. Ishlash tartibi diagrammasi
DC elektr mashinasi
N.I. Usenkov. Elektr
osmon haydovchisi Elektr mashinasi to'xtaganda (Ejak=0; n=0), siz mumkin
UZ2 klapanlarining ikkinchi to'plamini rektifikatorga aylantiring
rejim (a2<90°). При этом электрическая машина опять переходит
vosita rejimiga o'tadi va ikkinchi klapanlar to'plamidan quvvatlanadi
AQSh 2.
Yo'nalish
aylanish
avtomobillar
o'zgarishlar
ustida
qarama-qarshi (dvigatel teskari) va u yana ishga tushadi
tezlashtiring (n=0 dan berilgan tezlikka, masalan, gacha
Drayv koordinatalarining uchinchi kvadrantida n=nnom: n va I yoki n
va M).
Agar yana teskari talab qilinsa, u holda
UZ2 klapanlarining ikkinchi to'plamining burchagi a2, uning klapanlari yopiq.
UZ1 vanalarining birinchi to'plami invertorga aylantiriladi
rejimi (a 1>90 °), armatura oqimining yo'nalishi Id teskari,
qadar elektr mashinasi generator rejimida ishlaydi
dvigatelni to'liq to'xtatish.
Kelajakda a1>90° burchakning pasayishi bilan birinchi to'plam
UZ1 klapanlari rektifikator rejimiga o'tkaziladi va
vosita belgilangan tezlikka tezlashtiriladi.
N.I. Usenkov. Elektr
osmon haydovchisi Qaytaruvchining tartibga soluvchi xarakteristikasi
konvertor
Uda
Ud0
Uda1
a1
Rejim
rektifikator
0
Udb1
π
p/2
Rejim
invertor
a2
b1
-Ud0
Udb
N.I. Usenkov. Elektr
osmon haydovchisi
α
β Agar kuchlanishlarning o'rtacha qiymatlari bo'lsa
chiqish UZ1 va UZ2 ifodasini olamiz
Udocosa1 = Udocosb2.
Shuning uchun a1= b2 bo'lishi kerak. dan beri
invertor rejimi b =180°- a, keyin tenglik sharti
tenglashtirish pallasida o'rtacha kuchlanish qiymatlari
a1+ a2 =180° sifatida ifodalanishi mumkin, bunda a1 va a2 burchaklardir.
birinchi va ikkinchi to'plamlarning tiristorlarini boshqarish
klapanlar, tabiiy nuqtadan hisoblangan
tiristorlar qulfini ochish.
N.I. Usenkov. Elektr
osmon haydovchisi Qaytaruvchining tashqi xususiyatlari
konvertor
Rektifikator va invertorning tashqi xarakteristikalari
bu holda to'plamlar birining davomi hisoblanadi
boshqa va chiziqli natijali tashqi beradi
teskari konvertorning xususiyatlari
Uda
b1
a1
b1 > b
2
a2 > a
b3 > b
2
1
a3 > a
2
Rejim
invertor
Rejim
rektifikator
0
N.I. Usenkov. Elektr
osmon haydovchisi
ID Valfni birgalikda boshqarish
to'plamlar
Agar nazorat impulslari bir vaqtning o'zida qo'llanilsa
ikkala UZ1 va UZ2 to'plamlarining klapanlari va boshqaruv burchaklari
tiristorlar shartga javob beradi
a1 + a2 = p,
boshqaruv
valf
kelishilgan.
guruhlar
N.I. Usenkov. Elektr
osmon haydovchisi
chaqirdi Alohida vana nazorati
to'plamlar
To'rttasida ishlaydigan elektr haydovchi olish uchun
maydon kvadrantlari: ō - I yoki ō - M, teskarisini ishlatish kerak
armatura oqimi oqimini ta'minlovchi tiristor konvertori
motor har ikki yo'nalishda.
Reversiv konvertorlar ikki guruh tiristorlarni o'z ichiga oladi,
bir-biriga qarama-qarshi parallel ulangan.
Ushbu sxemada ikkita UZ1 va UZ2 vana to'plamlari mavjud bo'lib, ularning har biri mos ravishda yig'iladi
bilan bir-biriga parallel ravishda ulangan uch fazali ko'prik sxemasi
rektifikatsiya qilingan oqim tomonida qarama-qarshi kutupluluk.
Tiristorlarning ikkala guruhiga bir vaqtning o'zida qulfni ochish impulslarini qo'llang
mumkin emas, chunki qisqa tutashuv sodir bo'ladi. Shuning uchun, bu sxemada
faqat ishlashi mumkin
N.I. Usenkov. Elektr
osmon haydovchisi UZ1 yoki UZ2 tiristorlarining bir guruhi; boshqa guruh
tiristorlar yopiq bo'lishi kerak (ochilish impulslari
olib tashlangan).
Shunday qilib, teskari konvertorlar bilan
alohida boshqaruv - bu konvertorlar, in
qaysi nazorat impulslari faqat bittaga keladi
oqim o'tkazadigan valflar to'plamidan. impulslar
Bu vaqtda ikkinchi klapanlar to'plamiga nazorat o'rnatilmagan
ta'minlanadi va uning klapanlari yopiladi. Sxemadagi reaktor Lur
etishmayotgan bo'lishi mumkin. Gorby243s ga qarang
Valflarni alohida nazorat qilish bilan,
faqat o'sha tiristorlar guruhi, hozirda
yukda oqim o'tkazishi kerak. Ushbu guruhni tanlash
aktuatorning harakat yo'nalishiga bog'liq ("Oldinga" yoki
"Orqaga") va haydovchining ish rejimidan: vosita
rejimi yoki regenerativ tormozlash.
N.I. Usenkov. Elektr
osmon haydovchisi 1-jadval - Valf to'plamini tanlash
EP ish rejimi
Dvigatel
Tormoz
Yo'nalish
harakatlar
"Oldinga"
UZ1
AQSh 2
"Orqaga"
AQSh 2
UZ1
EA boshqaruv tizimlarida kerakli guruhni tanlash va kiritish
tiristorlar mantiqiy vosita yordamida avtomatik ravishda ishlab chiqariladi
LPU ning kommutatsiya qurilmasi, uning qurilish printsipi
rasmda ko'rsatilgan.
N.I. Usenkov. Elektr
osmon haydovchisi "Oldinga" ishlayotganda biz armatura oqimining yo'nalishini qabul qilamiz
ijobiy uchun vosita rejimi. Ijobiy signal bilan
harakatga mos keladigan ō o'rnatilgan tezlikni o'rnatish
"Oldinga" va
tezlik xatosi signali, bu vosita rejimida ham mavjud
(ōset- ʼn)≥0 bo'ladi, joriy regulyatordan LPUga keladigan signal,
(+) belgisi bo'ladi. Shunga ko'ra, sog'liqni saqlash muassasasi elektronni yoqadi
tiristorga qulfni ochish impulslarini etkazib beradigan QS1 kaliti
UZ1 guruhi. Boshqarish burchagi a1 tizim tomonidan o'rnatiladi
chiqish signaliga muvofiq avtomatik tartibga solish
joriy regulyator RT. Ikkala SIFU (1) va (2) kontsertda ishlaydi, shuning uchun
burchaklar yig'indisi nimaga teng
a1 + a2 = p .
(1)
Shunday qilib, ishlaydigan tiristorlar guruhi uchun
rektifikatsiya rejimi, tetiklash impulslari a1 = burchak bilan qo'llaniladi
0…p/2. Shu bilan birga, SIFU2 impulslarni hosil qiladi
N.I. Usenkov. Elektr
osmon haydovchisi nazorat burchagi a2 = p - a1, ya'ni nazorat burchagi,
muvofiq
invertor
tartib
ish
konvertor UZ2. Biroq, elektron kalitdan beri
QS2 ochiq, guruhning tiristorlariga impulslarni boshqaradi
UZ2 olinmaydi.
UZ2 konvertori yopiq, lekin
inverter rejimida ishlashga tayyorlangan.
Bunday
tamoyili
kelishilgan
boshqaruv
(1) bilan belgilangan valf to'plamlari imkon beradi
haydovchining mexanik xususiyatlariga mos keladi
da ko'rsatilganidek, vosita va tormozlash rejimlari
raqam.
Da
kerak
tormozlash
haydash
ō o'rnatilgan tezlik mos yozuvlar signali kamayadi. Xato tomonidan
tezlikni o'zgartirish belgisi (ōass - ō)<0, и на входе ЛПУ знак
signal (+) dan (-) ga o'zgaradi, unga ko'ra
N.I. Usenkov. Elektr
osmon haydovchisi Kontakt QS1 o'chadi va kontakt QS2 yoqiladi. Biroq
kontaktni yoqish QS2 darhol sodir bo'lmaydi, lekin ba'zilari bilan
armatura oqimi uchun zarur bo'lgan vaqtni kechiktirish
nolga kamaydi va UZ1 tiristorlari blokirovkani tikladi
xususiyatlari. Joriy nolga tushish joriy sensori DT tomonidan nazorat qilinadi va
null-organ BUT (boshqa sxemalarda, bu maqsadda,
vana o'tkazuvchanlik sensorlari).
Ma'lum bir kechikishdan keyin oqim nolga tushganda
vaqt, QS2 kaliti yoqiladi va konvertor ishlay boshlaydi
UZ2, allaqachon invertor rejimida ishlashga tayyorlangan. Haydovchi blok
regenerativ tormozlash rejimiga kiradi, umumiy vaqt
tiristor guruhlarini almashtirish 5 - 10 ms, ya'ni
ES nazoratining yuqori sifatini ta'minlash uchun qabul qilinadi.
Dvigatel rejimida "Orqaga" yo'nalishida ishlaganda, belgi
tezlik mos yozuvlar salbiy va mutlaq qiymat
N.I. Usenkov. Elektr
osmon haydovchisi tezlik xatoliklari |ōset - ō | ijobiy, shuning uchun
LPU kirishi salbiy signal oladi va yoqiladi
kalit
QS2.
Ishlar
konvertor
AQSh 2
ichida
tuzatish rejimi. Ishning mantiqiy qoidalari
LPU 2-jadvalda tasvirlangan.
Sog'liqni saqlash muassasalarining boshqa sxemalaridan ham foydalanilmoqda.
TP-D teskari haydovchining mexanik xususiyatlari
alohida nazorat bilan rasmda ko'rsatilgan.
Uzluksiz oqim bilan
(1) tenglama bilan tavsiflanadi.
langarlar
dvigatel
ular
Kichkina mintaqada uzluksiz oqimlar rejimida
moment qiymatlari, xususiyatlarning chiziqliligi buziladi.
Zamonaviy oqim va tezlik yopiq tizimlarda
tartibga solish, adaptiv foydalanish tufayli
kontrollerlar, mexanik chiziqli qilish mumkin
EP iN.I ning xususiyatlari.
priUsenkov.
kichik elektr
moment qiymatlari.
osmon haydovchisi 2-jadval - Tibbiyot muassasasining ish mantig'i
Imzo
Imzo
Imzo
Yoqilgan
Ishlar
Rejim
ass
|ōass- ō|
kiraverishda
kalit
ish
sog'liqni saqlash muassasasi
QS
aylantirish
eh
+
+
+
QS1
UZ1
+
-
QS2
AQSh 2
-
+
-
QS2
AQSh 2
-
-
+
QS1
UZ1
N.I. Usenkov. Elektr
osmon haydovchisi
elektr haydovchi
a
Dvigatel
th
Tormoz
Dvigatel
th
Tormoz Rektifikatorning tashqi xarakteristikasi
Uda
Ud0
Ud1
0
ID
Men d1
Men k.z
N.I. Usenkov. Elektr
osmon haydovchisi
7. Sanoat moslamalari va texnologik majmualarni elektr haydovchi va avtomatlashtirish
Texnik amalga oshirishN.I. Usenkov. Elektr
osmon haydovchisi N.I. Usenkov. Elektr
osmon haydovchisi N.I. Usenkov. Elektr
osmon haydovchisi Vazifa 1. J va Ms kamaytirilgan momentlarning qiymatlarini aniqlang
yukni ko'tarish (1-rasm), agar ma'lum bo'lsa: Jd = 3,2 kg m2; Jr.o.=3,6 kg m2;
vites qutisining tishli nisbati p=0,96; Ijro etuvchi organ faoliyatining samaradorligi
(baraban) B=0,94; dvigatelning burchak tezligi ō=112 rad/s; tezlik
ko'taruvchi yuk v=0,2 m/s; yuk massasi m=1000 kg.
Tushuntirish.
Qisqartirilgan statik moment:
Mc
F p . o. p . o.
p B D
m g p.o.
p B D
1000 9,81 0,2
19,41 Hm
0,96 0,94 112
Qisqartirilgan inersiya momenti J:
J
J D J ro
men p2
m(
2 3,2 3,6
0,2 2
1000
) 3,3 kg m2.
2
D
112
6,14
N.I. Usenkov. Elektr
osmon haydovchisi Jd, np, ip, p
M, d, Jd
D
PU
Mpo, po, jpo
RO (b), va sxema 3. Tanishing
MatLab7/Simulink3.
kutubxona
mayor
bloklar
ichida
dastur
4. Amalga oshirish uchun laboratoriya qurilmasining blok modelini tuzing
berilgan mavzuga muvofiq tadqiq qilish va qisqacha tavsif berish
ishlatiladigan funktsional qurilmalar va virtual o'lchash
texnika.
5. Virtual laboratoriya sozlamalarini o'rganing va boshlang'ichni kiriting
dasturning dialog oynalaridagi ma'lumotlar. Rejani shakllantirish
tajriba.
6. Ishni tugatgandan so'ng, tuzilma bo'yicha hisobot tuzing:
Ishning nomi va ishning maqsadi;
Laboratoriya stendining tavsifi;
Eksperimental bog'liqliklarning oscillogrammalarini tahlil qilish;
Topilmalar.
N.I. Usenkov. Elektr
osmon haydovchisi Ish № N. Elektr haydovchi tadqiqotiga ko'ra
"Rektifikator-konvertor-sinxron motor" tuzilishi
Asenkron motorli elektr haydovchining blokli modeli
N.I. Usenkov. Elektr
osmon haydovchisi Simulyatsiya natijalari
N.I. Usenkov. Elektr
osmon haydovchisi N.I. Usenkov. Elektr
osmon haydovchisi