WWW.DIS.KONFLIB.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

 
<< HOME
Научная библиотека
CONTACTS

Pages:     | 1 |   ...   | 6 | 7 || 9 | 10 |   ...   | 19 |

Повышение эффективности мобильных машин в апк на основе векторно-алгоритмического управления электродвигателем

-- [ Страница 8 ] --

- высокое быстродействие и точность исполнения алгоритмов, в том числе, алгоритмов повышенной сложности, нереализуемых в аналоговых системах;

- гибкость цифровых систем, возможность оперативной программной перестройки алгоритмов и их параметров, адаптации цифровой автоматической системы к изменению параметров объекта регулирования;

- универсальность применения цифровых контроллеров для решения самых различных технологических задач;

- удобство настройки, поиска неисправностей и визуализации процессов управления;

- удобство обмена информацией между цифровыми локальными системами регулирования и создания многоуровневых систем управления технологическими процессами, их комплексной автоматизации и оптимизации;

- высокая помехозащищенность и возможность передачи управляющего сигнала на дальние расстояния.

Для пояснения принципа работы разработанных устройств для запуска и работы трехфазного асинхронного короткозамкнутого электродвигателя, питающе гося от однофазной сети, с регулированием угловой скорости и возможностью осуществления реверса, разработана система автоматического управления с использованием логической элементной базы. Кроме того, разработана система автоматического управления с использованием программируемого логического контроллера ПЛК. При разработке систем автоматического управления учитывался российский и международный опыт [104-115]. При проектировании систем автоматического управления использовались различные электронные компоненты, методика расчета которых изложена в [116-121].

2.4.1 Системы автоматического управления для разработанных полупроводниковых векторно-алгоритмических преобразователей на Обобщенная алгоритмическая система управления (АлСУ) показана на рисунке 2.13.

Рисунок 2.13– Обобщенная структурная схема алгоритмической системы автоматического управления электродвигателем Обобщенная алгоритмическая система управления содержит следующие функциональные узлы [7]. Устройство питания (УП) системы управления, обеспечивающее стабилизированное напряжение необходимой величины, содержит трансформатор, выпрямитель, стабилизатор и фильтр. Так как в качестве опорного сигнала используется синусоида напряжения питающей сети, то необходим датчик полярности напряжения (ДП), который предназначен для определения перехода синусоиды напряжения питающей сети через ноль в положительном или отрицательном направлении. Входным сигналом датчика полярности напряжения и устройства питания является сеть. Задающий генератор (ЗГ) служит для формирования периодического тактирующего сигнала, который поступает на коммутатор (К). Коммутатор (К), формирует импульсные сигналы Z с учетом полярности, которые поступают на логическое устройство (ЛУ). Логическое устройство обеспечивает подачу управляющих импульсов, через гальваническую развязку (ГР), на базы транзисторов, вступающих в работу, являющихся управляемыми силовыми ключами (УпрСК) и снятие управляющих импульсов с базы транзисторов, выходящих из работы [122-124]. При использовании в силовых ключах полевых транзисторов необходимость в гальванической развязке отсутствует.

На рисунке 2.14 показан пример реализации разработанной принципиальной электрической схемы АлСУ [8] для однофазно- трехфазного транзисторного реверсивного коммутатора (рисунок 2.3). Устройство питания состоит из трансформатора T1, диодного моста VD1, стабилизатора SU, и фильтра, состоящего из конденсатора С2. Для датчика полярности напряжения используются две оптопары DD9 и DD11 совместно с токоограничивающим резистором R4, выбранным, исходя из допустимого тока входной цепи оптопар. В выходной цепи оптопар DD9 и DD11 для ограничения тока, проходящего через транзистор, используются резисторы R5 и R6. Задающий генератор собран на двух логических элементах базиса И-НЕ (DD2:А и DD2:B), резисторе R1 и конденсаторе С1 [125]. Коммутатор состоит из четырех логических элементов базиса И-НЕ (DD2:C, DD2:D, DD10:A, DD10:B). Логическое устройство представлено в виде двух двоичных счетчиков (DD1 и DD6), двух дешифраторов (DD3:A и DD3:B), четырех логических элементов базиса ИЛИ-НЕ (DD4:A, DD4:B, DD7:A и DD7:В), а также временной задержки, состоящей из резистора R9 и конденсатор С3. Временная задержка обеспечивает определенное состояние (низкий уровень напряжения), в момент включения коммутатора, с целью исключения ложного включения.

Управляемые силовые ключи (УпрСК) выполняются на биполярных транзисторах (VT1 и VT2), при этом прохождение тока через транзисторы происходит как по цепи эмиттер - коллектор, так и по цепи коллектор - эмиттер. Это основано на свойстве симметричности транзисторов, то есть коллектор и эмиттер в ключевом режиме практически равнозначны. Но, как правило, конструкция транзистора несимметрична, и инверсное включение дает худшие усилительные характеристики.

В ключевом режиме работы транзистора этим можно пренебречь.

Рисунок 2.14 – Принципиальная электрическая схема АлСУ электроприводом с однофазно-трехфазным транзисторным реверсивным коммутатором Для реализации системы автоматического управления на контроллере при написании программы необходимо использовать уравнения, записанные по принципиальной электрической схеме (рисунок 2.14):

Схема, разработанной системы автоматического управления для однофазного частотного регулятора скорости, ведомого сетью, управляющего трехфазным асинхронным короткозамкнутым электродвигателем представлена на рисунке 2.15. Функциональная блок-схема электропривода с однофазным частотным регулятором скорости, ведомым сетью, аналогична блок-схеме электропривода с однофазно-трехфазным транзисторным реверсивным коммутатором, ведомым однофазной сетью, и представлена на рисунке 2.13.



Схемы устройства питания (УП) системы управления, датчика полярности напряжения (ДП), задающего генератора (ЗГ), а также коммутатора (К) системы управления однофазного частотного регулятора скорости, ведомого сетью, аналогичны схемам этих же устройств системы управления однофазно-трехфазного транзисторного реверсивного коммутатора, ведомого однофазной сетью (рисунок 2.14). Схема логического устройства (ЛУ) системы управления однофазного частотного регулятора скорости, ведомого сетью, построена на основании другого алгоритма.

Логическое устройство представлено в виде двух двоичных счетчиков (DD и DD4), двух дешифраторов (DD9:A и DD9:B), восьми логических элементов базиса ИЛИ-НЕ (DD1:A, DD1:B, DD1:C, DD1:D, DD2:A, DD3:B, DD2:B, DD3:A), а также временной задержки, состоящей из резистора R12 и конденсатора С4.

Рисунок 2.15 – Принципиальная электрическая схема АлСУ для однофазного ча стотного регулятора скорости, ведомого сетью, для трехфазного асинхронного По принципиальной электрической схеме однофазного частотного регулятора скорости, написаны уравнения системы автоматического управления:

На рисунке 2.16 показана принципиальная электрическая схема АлСУ для однофазно-трехфазного транзисторного преобразователя частоты.

Рисунок 2.16 – Принципиальная электрическая схема АлСУ для однофазнотрехфазного транзисторного преобразователя частоты, ведомого сетью Функциональная блок-схема электропривода с однофазным частотным регулятором скорости, ведомым сетью, аналогична блок-схеме электропривода с однофазно-трехфазным транзисторным реверсивным коммутатором, ведомым однофазной сетью, и представлена на рисунке 2.13. Схемы устройства питания (УП) системы управления (рисунок 2.16), датчика полярности напряжения (ДП) и задающего генератора (ЗГ) аналогичны схемам этих же устройств системы управления однофазно- трехфазного транзисторного реверсивного коммутатора.

Коммутатор (рисунок 2.16) состоит из восьми логических элементов базиса И-НЕ (DD2:C, DD2:D, DD10:A, DD10:B, DD10:C, DD10:D, DD13:A и DD13:B).

Схема логического устройства (ЛУ) системы управления однофазнотрехфазного транзисторного преобразователя частоты построена на основании другого алгоритма. Логическое устройство представлено в виде двух двоичных счетчиков (DD1 и DD6), двух дешифраторов (DD3:A и DD3:B), шести логических элементов базиса ИЛИ-НЕ (DD4:A, DD4:B, DD7:A, DD7:B, DD11:A, DD11:B), а также временной задержки, состоящей из резистора R8 и конденсатора С4.

По принципиальной электрической схеме однофазного ча стотного регулятора скорости, ведомого сетью, для трехфазного асинхронного короткозамкнутого электродвигателя, написаны уравнения системы автоматического управления:

2.4.2 Система автоматического управления для однофазно-трехфазного транзисторного реверсивного коммутатора на цифровой элементной базе Обобщенная алгоритмическая система управления (АлСУ) (рисунок 2.17) для однофазно- трехфазного транзисторного реверсивного коммутатора, ведомого однофазной сетью, на цифровой элементной базе, в отличие от алгоритмической системы управления на логической элементной базе, не содержит задающего генератор (ЗГ), а так же коммутатора (К).

Рисунок 2.17 – Принципиальная электрическая схема АлСУ для однофазно трехфазного транзисторного реверсивного коммутатора Функции логического устройства, задающего генератора и коммутатора выполняет программируемый логический контроллер (ПЛК) Delta DVP12SS211T.

Устройство питания состоит из трех источников стабилизированного напряжения П1, П2 и П3, рисунок 2.17 (два источника П1 и П3 выдают 5 вольт стабилизированного напряжения, один источник П2 выдает 24 вольта стабилизированного напряжения) необходимых для питания системы управления и для управления транзисторными ключами. Каждый из управляемых силовых ключей К1 и К2 состоит из двух встречно соединенных транзисторов n-p-n структуры VT1,VT2 и VT5, VT7. Для защиты силовых транзисторов VT1, VT3, VT5 и VT7 от перегрузок, обусловленных перенапряжениями, возникающими при коммутации статорных обмоток, используются защитные цепочки R4C7, R9C8, R12C9 и R17C [126]. Выводы L1, L2 и L3 (рисунок 2.17) предназначены для соединения с началами первой, второй и третьей статорных обмоток соответственно. Выводы L5, L6 и L4 предназначены для соединения с концами первой, второй и третьей статорных обмоток соответственно. Диоды VD2, VD4, VD6, VD9, VD10, VD12, VD13 и VD15 предназначены для защиты схемы от высоковольтных всплесков напряжения, возникающих при коммутации статорных обмоток электродвигателя.

Диоды VD7 и VD11 предназначены для шунтирования транзисторов VT3 и VT соответственно в положительную полуволну питающего напряжения. Диоды VD и VD14 предназначены для шунтирования транзисторов VT1 и VT7 в отрицательную полуволну питающего напряжения. Программируемый логический контроллер управляет и осуществляет потенциальную гальваническую развязку через оптопары DD1, DD4, DD5 и DD6 силовыми транзисторами VT1, VT3, VT5 и VT (открытие и закрытие) в соответствии с алгоритмом (глава 2.1).

Выбор по напряжению и расчет параметров каждой цепи производился в соответствии с известными методами, изложенными в [116-121].



Pages:     | 1 |   ...   | 6 | 7 || 9 | 10 |   ...   | 19 |
 


Похожие материалы:

« Хныкина Анна Георгиевна ОБОСНОВАНИЕ ЭЛЕКТРОТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ И РЕЖИМОВ НИЗКОВОЛЬТНОГО АКТИВАТОРА ДЛЯ ПРЕДПОСЕВНОЙ ОБРАБОТКИ СЕМЯН ЛУКА Специальность: 05.20.02 – электротехнологии и электрооборудование в сельском хозяйстве Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук Научный руководитель к.т.н., доцент кафедры физики Рубцова Елена Ивановна Ставрополь 2014 2 СОДЕРЖАНИЕ стр. ВВЕДЕНИЕ 4 АНАЛИЗ ЭЛЕКТРОТЕХНОЛОГИЙ И УСТРОЙСТВ ДЛЯ 10 1 ПРЕДПОСЕВНОЙ ...»

« ВАЛЕЕВ РУСЛАН АЛЬФРЕДОВИЧ ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ОБЛУЧЕНИЯ МЕРИСТЕМНЫХ РАСТЕНИЙ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ СВЕТОДИОДНЫХ УСТАНОВОК Специальность 05.20.02 – электротехнологии и электрооборудование в сельском хозяйстве Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук Научный руководитель: 1 Доктор технических наук, профессор Кондратьева Н.П. Ижевск 2014 2 Оглавление ВВЕДЕНИЕ 1.АНАЛИЗ ТЕХНОЛОГИИ ВЫРАЩИВАНИЯ МЕРИСТЕМНЫХ РАСТЕНИЙ И ИСТОЧНИКОВ ОПТИЧЕСКОГО ИЗЛУЧЕНИЯ ...»

« Нигматулин Ильдар Дагиевич ИССЛЕДОВАНИЕ ЭКСПЛУАТАЦИОННО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ РАБОТЫ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ ТРАКТОРОВ, ОСНАЩЕННЫХ ГАЗОБАЛЛОННЫМ ОБОРУДОВАНИЕМ Специальность 05.20.03 – Технологии и средства технического обслуживания в сельском хозяйстве ДИССЕРТАЦИЯ на соискание ученой степени кандидата технических наук. Научный руководитель: доктор технических наук, доцент Володин В.В. Саратов – 2014 2 Содержание СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ 1 1.1 Системы ...»

« Кожевников Юрий Александрович РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЕ УСТАНОВКИ ПРИГОТОВЛЕНИЯ КОМПОЗИТНОГО КОТЕЛЬНОГО БИОТОПЛИВА ИЗ ОТХОДОВ ЖИВОТНОВОДЧЕСКИХ ФЕРМ И НЕФТЕХОЗЯЙСТВ 05.20.01 – технологии и средства механизации сельского хозяйства Диссертация на соискание степени кандидата технических наук научный руководитель: д.т.н., профессор, академик РАСХН, заслуженный деятель науки РФ Стребков Д.С. Москва – 2014 2 СОДЕРЖАНИЕ Введение ………………………………………………………………………………………. 6 Актуальность ...»




 
© 2013 www.dis.konflib.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.