Упреждающее управление вентильными преобразователями с естественной коммутацией для быстродействующих электроприводов

• Автор: Грабовецкий, Алексей Георгиевич
• Шифр специальности: 05.09.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Новосибирск
• Количество страниц: 270 c. : ил

' АННОТАЦИЯ
Диссертационная работа состоит из введения, пяти разделов, заключения, списка использованной литературы (112 наименований), четырех приложений на 46 страницах и содержит 150 стр. основного текста и 46 рисунков на 39 страницах.
Работа посвящена решению задачи повышения быстродействия вентильного электропривода путем линеаризации тиристорного преобразователя с естественной коммутацией и раздельным управлением как дискретного элемента системы авторегулирования, тлеющего интервалы неуправляемости.
В диссертационной работе рассматривается комплекс вопросов, возникающих при проектировании систем упреждающего управления, позволяющих решить поставленную задачу:
- сформулированы требования к желаемому закону управления преобразователем и обоснована необходимость его линеаризации. Выявлена связь между условиями линеаризации и предельного быстродействия;
- в результате анализа известных способов линеаризации показано, что наиболее эффективным является упреждающее управление преобразователем путем формирования соответствующих опорных сигналов;
- выявлены основные возмущающие воздействия, компенсация которых обязательна при линеаризации ВП;
- предложены алгоритмы управления преобразователем, линеаризующие его при регулировании напряжения и тока, независимо от характера и параметров нагрузки, режима работы ВП и флуктуаций ЭДС питающей сети;
- теоретически исследованы вопросы динамики "в малом" и показано, что в системе упреждающего управления реали-

зуются переходше процессы конечной длительности при регулировании как напряжения, так и тока нагрузки;
- даны практические рекомендации по организации рациональных структур и расчету параметров систем упреждающего управления вентильным электроприводом;
- разработан ряд схемных решений основных узлов систем. управления вентильными преобразователями с естественной коммутацией и раздельным управлением комплектами.
Результаты работы были использованы при разработке быстродействующего вентильного электропривода постоянного тока с полосой пропускания контура регулирования частоты вращения двигателя 50 Гц и диапазоном регулирования частоты вращения до 10000. Преобразователь с упреждающим управлением, входящий в состав электропривода,выполнен по реверсивной трехфазной мостовой схеме.
Основные выводы, полученные в диссертационной работе,могут использоваться при проектировании быстродействующих вентильных электроприводов как постоянного, так и переменного тока.

1. Организация алгоритма работы устройства управления как средство формирования желаемых показателей качества ВД
1.1. Особенности ВП как объекта управления.
Цель управления и краткая характеристика способов управления преобразователем
1.2. Упреждающее управление как необходимое условие линеаризации ВП. Способы линеаризации. Допущения и методы анализа
Выводы
2. Управление ВП при регулировании напряжения
на нагрузке
2.1. Управление ВП в стационарном режиме работы
2.2. Исследование динамики ВП
2.3. Коррекция динамики ВП при прерывистом
токе нагрузки
Выводы
3. Управление ВП при регулировании тока
нагрузки
3.1. Специфика управления ВП как регулятором тока. Цель управления и способы ее реализации
3.2. Синтез алгоритма управления ВП при регулировании непрерывного тока нагрузки
3.3. Динамика системы регулирования тока нагрузки ВП при непрерывном токе.
Обобщенная структурная схема системы

г& + во
ых(п) ~&г
(2.7)
Из равенства (2.7) следует, что при расчете средних значений выходных напряжений ВП можно не принимать во внимание величину У-Цп) (&) и считать, что (рис.2.2)
/7
У&ых(п) (&) - €(п) (т?) (2.8)
Этот вывод справедлив в стационарном режиме работы ВП на интервале проводимости одного вентиля при любом характере тока нагрузки [15] , поэтому в дальнейшем будем руководствоваться (2.8) и пренебрегать величиной (і?){рис.2.2) во всех режимах работы ВП.
В режиме непрерывного тока (рис.2.26) длительность протекания тока
Х-Оо+т
где ^ - угол коммутации вентиля.
При этом [і4Д5]
^п*9о Іп*9о
}емМї(2.9)
°йк °$і
Вычтем из (2.7) (2.9), имея ввиду (2.3)
А Цп) =ЕвЫХ(п)'ЦбЫХ(Л) 1[ё<гг) (АЛ2 ^(Л) (2 10)
где - вольт-секундная площадка коммутационного провала
напряжения сети, заштрихованная на рис.2.26.
В режиме прерывистого тока (рис.2.2в) длительность протекания
Г<&