Квазипериодические автоколебания в цифровых системах импульсного регулирования электроприводов с двигателями постоянного тока

• Автор: Бедассо Ворку Бирмеджи
• Шифр специальности: 05.09.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 105 с. : ил.

1. ПАРАМЕТРЫ ТЯГОВОГО ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ В СИСТЕМЕ ИМПУЛЬСНОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ НАПРЯЖЕНИЯ
1.1. Общие положения
1.2. Схема замещения. Электромагнитные процессы в цепи двигателя
1.3. Определение параметров эквивалентной схемы замещения тягового двигателя
2. ИМПУЛЬСНЫЕ РЕГУЛЯТОРЫ С ЦИФРОВЫМ УПРАВЛЕНИЕМ ДЛЯ ТЯГОВЫХ ЭЛЕКТРОПРИВОДОВ
2.1. Анализ схемных решений и принципов регулирования
2.2. Особенности цифрового управления тиристорными импульсными преобразователями
2.3. Граничные режимы работы цифровой системы с учетом процесса коммутации силовых тиристоров
2.4. Уточнение числа ступеней регулирования в цифровой системе
3. СТРУКТУРА АВТОМАТИЧЕСКИХ СИСТЕМ ЦИФРОВОГО (МИКРОПРОЦЕССОРНОГО) РЕГУЛИРОВАНИЯ ТЯГОВЫХ
. ЭЛЕКТРОПРИВОДОВ
3.1. Обзор решений и обоснование расчетного метода
3.2. Структура систем регулирования тяговых электроприводов с цифровым управлением
3.3. Устойчивые автоколебания в тяговом электроприводе с идеальным цифровым регулятором
3.4. Особенности автоколебаний в тяговом электроприводе с идеальным цифровым регулятором при учете пульсаций тока, создаваемых импульсным преобразователем

3.5. Автоколебания в тяговом электроприводе с неидеальным цифровым
регулятором
4. СТАТИСТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССА ЦИФРОВОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ ТЯГОВЫХ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕЙ ПРИ НАЛИЧИИ СЛУЧАЙНЫХ АВТОКОЛЕБАНИЙ И РЕЗУЛЬТАТЫ МОДЕЛИРОВАНИЯ
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ
ЛИТЕРАТУРА

В настоящее время в электрической тяге на городском и железнодорожном транспорте широкое распространение получили электроприводы с двигателями постоянного тока при тиристорном или транзисторном импульсном управлении. Регулирование скорости электродвигателя в таких системах осуществляется изменением относительной продолжительности подключения нагрузки к источнику постоянного тока в течение времени импульсного цикла переключения тиристорного коммутатора (прерывателя) тока.
Такой метод регулирования позволяет осуществить безреостатный пуск, торможение в генераторном режиме и регулирование скорости двигателей при питании от источника постоянного тока для всего диапазона скоростей. Применение метода импульсного регулирования в электротранспортных устройствах позволяет не только улучшить регулировочные показатели тягового привода, но и обеспечивает определенную гарантированную экономию энергии за счет исключения пусковых и тормозных потерь. Эта экономия может достичь 16-22%, особенно в условиях наземного городского электротранспорта.
Системы тиристорного импульсного регулирования перспективны для тяговых электроприводов с питанием от контактной сети постоянного тока (трамвай, троллейбус, вагоны метро, электропоезда пригородного сообщения, электровозы), а также от аккумуляторов (электромобиль, электротрактор, электропогрузчик, электрокар). Опыт практической разработки и эксплуатации такого электроподвижного состава показал, что, во-первых, действительно достигается существенная экономия электроэнергии, но, во-вторых, требуется уточнить ряд расчетных положений по импульсным режимам работы тяговых двигателей и соответствующим расчетным параметрам для схем замещения этих двигателей.

Это обеспечивается перезарядом Ск при открытии одной из пар коммутирующих тиристоров Уз, У5 или -V.), У6. Однако в данном преобразователе минимальная длительность импульса выходного напряжения также не может быть меньше, чем 1П-Л1> 2/Л„((т. Последнее заставило, например, на трамвайном вагоне типа «РВЗ-7» в начальный момент пуска применить частотный принцип регулирования, а на трамвайных вагонах чехословацкого производства Т5В6Т применить частотно-широтное регулирование на всей стадии пуска с максимальной частотой переключения тиристоров при у = 0,5. Для этого типа преобразователей 5 не оказывает влияния на работу ТИР в начальной стадии регулирования (рис. 2.5, б).
Рассмотренные выше преобразователи характеризуются неизменностью способа регулирования в течение всего процесса изменения выходного параметра, что наделяет эти преобразователи ограниченным диапазоном регулирования, так как преобразователи, обладающие постоянной структурой схемы в процессе регулирования, имеют ограниченные возможности в смысле повышения частоты переключения тиристоров.
Качественно новым и по своему построению являются схемы ТИР с комбинированным регулированием (рис. 2.3, г, 0), в основу которых положено два принципа импульсной модуляции - амплитудный и широтный. На первой ступени регулирования минимальный уровень выходного напряжения ТИР (рис. 2.3, г) равен величине потерь в перезарядном контуре, на которую дозаряжается Ск через источник питания. При этом минимальная, амплитуда выходного напряжения данного преобразователя равна
иата=ио

схр-р ~-
%/4-Я2
(2.20)
где Я = — - коэффициент затухания; Р