Хаос в динамике стабилизированных преобразователей электрической энергии с релейным регулированием

• Автор: Рудаков, Вадим Николаевич
• Шифр специальности: 05.13.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1998
• Место защиты: Курск
• Количество страниц: 180 с.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

Глава 1. ПРИНЦИПЫ ПОСТРОЕНИЯ И ОСОБЕННОСТИ

ДИНАМИКИ РЕЛЕЙНЫХ СИСТЕМ

АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИМИ УСТАНОВКАМИ С ПОЛУПРОВОДНИКОВЫМИ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯМИ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ
1.1. Релейные системы автоматического управления электромеханическими объектами с преобразователями электрической энергии..Vi.. .
1.2. Датчики первичной информации для релейных систем автоматического регулирования тока двигателей тиристорных электроприводов. Особенности реализации релейных систем

1.3. Хаос, бифуркации в динамических системах и проблема

проектирования релейных систем

Основные результаты и выводы.

Глава 2. МАТЕМАТИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ РЕЛЕЙНЫХ СИСТЕМ.
МЕТОДЫ АНАЛИЗА КУСОЧНО СШИТЫХ
АВТОНОМНЫХ ДИНАМИЧЕСКИХ СИСТЕМ.
2.1. Уравнения движения релейных систем. Точечные отображения сдвига, порождаемые кусочно сшитыми автономными динамическими системами
2.2. Уравнения для расчета периодических движений. Алгоритмы
поиска предельных циклов.
2.3. Локальная устойчивость предельных циклов
2.4. Алгоритмы численного анализа разбиения пространства
параметров на области различных движений.
Основные результаты и выводы.
Глава 3. ДИНАМИКА СТАБИЛИЗИРОВАННЫХ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ
С РЕЛЕЙНЫМ РЕГУЛИРОВАНИЕМ
3.1. Динамика четырехмерной релейной системы с гистерезисом в пространстве параметров
3.2. Анализ картины ветвления
3.3. О причинах возникновения недетерминированных режимов в релейных системах с гистерезисом.
Основные результаты и выводы
Глава 4. ДИНАМИКА РЕЛЕЙНЫХ СИСТЕМ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ С
РЕЛЕЙНЫМ ЭЛЕМЕНТОМ, ИМЕЮЩИМ
ВРЕМЕННУЮ ЗОНУ НЕЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИ.
СПОСОБЫ ПОВЫШЕНИЯ ДИНАМИЧЕСКИХ СВОЙСТВ РЕЛЕЙНЫХ СИСТЕМ
АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ.
4.1. Схема замещения и математическая модель тягового электропривода с релейным регулированием
4.2. Динамические свойства релейных систем автоматического регулирования тока двигателей тиристорных электроприводов.
4.3. Способы улучшения динамики релейных систем автоматического регулирования тока двигателей тиристорных электроприводов.
Экспериментальные исследования динамики релейных систем.
Основные результаты и выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ


В современных условиях городской электрический транспорт (ГЭТ) развивается наиболее динамично в направлении создания пассажироемкого, многоосного подвижного состава, оборудованного энергосберегающими системами тягового электропривода, способного при снижении на -% удельных затрат электрической энергии обеспечить высокие динамические показатели, плавность пуска и торможения, функционирование при больших подъемах [-]. В связи с чем, в качестве современных тяговых электроприводов для подвижного состава ГЭТ ведущие электротехнические фирмы предлагают тиристорные электроприводы постоянного тока и асинхронные электроприводы с инверторами тока или напряжения. Причем из двух названных, благодаря своей экономичности и простоте, приемлемым массогабаритным показателям, более выигрышными на данном этапе развития городского электрического транспорта являются электроприводы постоянного тока с тиристорноимпульсными преобразователями [-] . К настоящему времени накоплен значительный опыт в создании и внедрении энергосберегающих тяговых электроприводов, освоено серийное производство унифицированных комплектов преобразовательного оборудования, например, МЭРА -1, МЭРА-2, МЭРА-3 (МЭИ и АО ’’Завод Радиоприбор”), КИ-, КИ- (АЭК ’’Динамо”), устанавливаемых на шарнирно-сочлененные троллейбусы модели ЗИУ-3 В, выпускаемые с г. Урицкого, 4-х-, 6-ти-, и 8-миосные трамвайные вагоны Санкт -Петербургского трамвайно-механического завода, а также на чешские трамвайные вагоны Т-3, модернизируемые в ряде городов России с г. На рис. Рис. В режиме пуска контактор 0$7 замкнут. В режиме динамического торможения размыкается контактор <7 и преобразователь включается параллельно двигателю, а последний переводится в генераторный режим посредством реверсирования обмотки якоря. В режиме динамического торможения нагрузкой двигателя, работающего в генераторном режиме, является тормозной резистор Л. Ток возбуждения ТД регулируется с помощью отдельного тиристорного преобразователя и резистора ослабления возбуждения, которые на рис. Совокупность силового преобразовательного оборудования и тяговых двигателей составляет энергетический канал электропривода [,,]. Обратная связь системы замыкается по току якоря двигателя. Информационный канал принимает управляющие сигналы ( сигналы задания режимов работы и уставок) и сигнал с датчика тока якоря двигателя, преобразует сигнал ошибки в импульсную последовательность и посредством силового преобразователя накладывает эту информацию на энергетический поток, передаваемый от питающей сети (входного потока энергии) к двигателю, а тяговые двигатели в совокупности с механической частью осуществляют электромеханическое преобразование энергии. В общем случае в цепь обратной связи может быть введена информация о входном потоке энергии. В такой структуре процесс модуляции электрической энергии накладывается не только на выходные параметры тягового электропривода, но и распространяется по энергетическому каналу, искажая потребляемый от сети ток. Для обеспечения непрерывности тока сети, устранения опасных перенапряжений, ограничения пульсаций тока и напряжения питающей сети, а также напряжений на преобразователе используются входной ЬС фильтр и структурно-алгоритмические принципы построения силовой части. В общем случае качество воспроизведения информации в энергетическом потоке, уровень электромагнитных помех, генерируемых преобразователем, динамические и статические характеристики тягового электропривода определяются схемотехническими и конструктивными особенностями преобразователя , его регулировочными характеристиками, электромеханическими свойствами двигателей и видом модуляции электрической энергии, реализуемой системой автоматического регулирования посредством силового преобразователя [,,]. Во многих случаях для управления полупроводниковыми преобразователями электрической энергии электротехнологических установок с автономным электроснабжением, в электроприводах постоянного и переменного тока грузотранспортных механизмов коксохимического, металлургического, рудничного и других производств, электрического транспорта (см.