Широкодиапазонное регулирование напряжения рыбопромыслового светотехнического электрооборудования

• Автор: Усольцев, Валерий Константинович
• Шифр специальности: 05.09.03, 05.13.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Владивосток
• Количество страниц: 182 с. : ил

СОДЕРЖАНИЕ Введение

1. Способы регулирования переменного напряжения

1.1. Применение регулируемого светового поля в процессе лова

1.2. Трансформаторные схемы регулирования напряжения

1.3. Полупроводниковые регуляторы напряжения

1.4. Регулирование напряжения синхронного генератора

2. Возбуждение синхронного генератора в режиме широкодиапазонного регулирования напряжения

2.1. Схема замещения системы возбуждения СГ

2.2. Математическая модель СГ с неуправляемой системой возбуждения

2.3. Способы управления системой возбуждения СГ

2.4. Регулировочные возможности системы возбуждения СГ

3. Математическая модель процесса широкодиапазонного регулирования напряжения
3.1. Предельные режимы управляемой системы ПАФК
3.2. Предельные токи управляющих ПП в регулирующем элементе
3.3. Моделирование нелинейных динамических цепей
3.4. Регулировочные характеристики управляемой системы ПАФК
4. Синтез системы широкодиапазонного регулирования напряжения
4.1. Математическая модель СГ с управляемой системой возбуждения
4.2. Структурный синтез нелинейного регулятора
4.3. Синтез нелинейной эталонной модели объекта управления
4.4. Исследование замкнутой системы ШРДН
Заключение
Список литературы


При мощности выше кВА целесообразно переключение, контактными или полупроводниковыми устройствами, секций первичной или вторичной обмоток. Для минимизации габаритной мощности и устранения всплесков намагничивающего тока, переключение числа витков, при неизменном питающем напряжении сети VСу осуществляется в выходных обмотках. Способы изменения числа витков, на примере однофазных трансформаторов, приведены на рис. Переключение отводов вторичной обмотки трансформатора (рис. Г2=. Число ступеней регулирования, с учетом нулевой, равно №= п+1, где п - общее число секций вторичной обмотки. Число ключей, обеспечивающее необходимую коммутацию ступеней, равно Nк = п. При использовании нереверсивных, потенциально не связанных секций (рис. Для получения равномерного распределения ступеней регулирования напряжения, необходимо, чтобы число витков секций возрастало кратно двум, то есть и>і+/ = 2^,. N=^2' + 1 = 2” [8]. Мк = 2п. Ql. Ql. N^ ^1. Оп 4 ^0п. Рис. При использовании реверсивных секций (рис. Для получения равномерного распределения ступеней регулирования напряжения, необходимо, чтобы число витков секций возрастало кратно трем, то есть и>,+/ = [8]. Nк = 4п. Для всех вариантов переключения секций вторичной обмотки относительная дискретность регулирования напряжения равна Аи-1/(-ЛГ— 1). Число ступеней регулирования N и относительная дискретность регулирования в зависимости от числа секций вторичной обмотки, для разных способов регулирования, приведены в табл. Таблица 1. С потенциально связанными секциями (рис. С нереверсивными секциями (рис. С реверсивными секциями (рис. Из таб. Так как массогабаритные и стоимостные показатели трансформатора мало зависят от секционирования его вторичной обмотки, при выборе варианта регулирования основным фактором является минимизация числа коммутирующих ключей, обеспечивающего необходимую дискретность регулирования. На рис. Л* с дискретностью регулирования. Видно, что при дискретности регулирования менее 0. Рис. О 0. Указанное выше требование плавности регулирования (Дм <7. N к >8. Один ключ состоит из двух тиристоров (или включенных параллельно групп тиристоров, если одного тиристора недостаточно для коммутации полного тока нагрузки). Так как применяется трехфазное напряжение, то общее число тиристоров должно быть не менее . При этом габаритные размеры блока тиристорных ключей превосходят аналогичные показатели трансформатора. Это являегся основным недостатком применения секционированных трансформаторов. В отличие от секционированных трансформаторов полупроводниковые регуляторы напряжения позволяют обеспечить плавное и широкодиапазонное регулирование напряжения при минимальном числе полупроводниковых приборов (ПГТ) [8, , , , , , 7, 3]. Для снижения потерь в ПП (силовых транзисторах или тиристорах) они должны работать в ключевом режиме. Укрупненная классификация полупроводниковых регуляторов последовательного типа приведена на рис. Рис. Типичные формы фазного напряжения нагрузки приведены на рис. Напряжения на рис. ШИМ) или частотноимпульсной (ЧИМ) модуляции []. Преимуществом фазового управления является возможность использования более дешевых схем на полууправляемых ПП (тиристорах). Недостатком является значительный уровень высших гармоник в выходном напряжении. При ШИМ период модуляции Тм остается неизменным, а меняется длительность импульса /ы, при ЧИМ длительность импульса остается неизменной, а меняется период (частота) модуляции. ШИМ) или периода модуляции (при ЧИМ) остаются неизменными, что упрощает управление полупроводниковыми приборами. Рис. При ШИМ или ЧИМ высшие гармоники выходного напряжения могут быть легко отфильтрованы. Недостатками являются необходимость применять искусственную коммутацию для тиристоров при их запирании или использовать более дорогие и менее надежные транзисторные ключи. Принципиальным достоинством ПП регуляторов напряжения является возможность использования схем без силовых трансформаторов, что значительно снижает стоимость, массу и габариты регулятора напряжения. Варианты трехфазных безтрансформаторных схем с ПП ключами (условно показаны как контактные ключи) приведены на рис.