СИНТЕЗ ОДНОКОНТУРНОЙ СИСТЕМЫ РЕГУЛИРОВАНИЯ СКОРОСТИ АСИНХРОННОГО ЭЛЕКТРОПРИВОДА С ТИРИСТОРНЫМ РЕГУЛЯТОРОМ НАПРЯЖЕНИЯ

​SYNTHESIS OF A SINGLE-LOOP SYSTEM OF SPEED CONTROL OF ASYNCHRONOUS ELECTRIC DRIVE WITH THYRISTOR VOLTAGE REGULATOR

Alexandr Batalov

Student, Department of EP and APU, Ulyanovsk State Technical University,

Russia, Ulyanovsk

АННОТАЦИЯ

В данной статье проведен синтез одноконтурной системы регулирования скорости асинхронного электропривода с ТРН.

ABSTRACT

In this article, the synthesis of a single-circuit speed control system for an asynchronous electric drive with a thyristor voltage regulator is carried out.

Ключевые слова: тиристорный регулятор напряжения; асинхронный двигатель; электропривод.

Keywords: thyristor voltage regulator; asynchronous motor; electric drive.

Для анализа динамических свойств электропривода в замкнутой системе управления следует учесть, что асинхронный двигатель является нелинейным объектом. Выполним указанный анализ в области малых отклонений от статического состояния, не учитывая при этом электромагнитный переходный процесс. В соответствии со схемой (рис. 1) в результате линеаризации характеристик её элементов можно записать

 ,

где α – угол управления тиристоров.

Рисунок 1 Функциональная схема электропривода системы ТРН-АД

Момент двигателя по упрощённой формуле:

или

 ,

где  – относительное напряжение (по первой гармонике), подводимое к статору.

В результате линеаризации последнего уравнения получим выражение для динамического момента электропривода:

 ,

где

 – модуль жёсткости механической характеристики;

Передаточная функция разомкнутой системы электропривода при воздействии на напряжение статора (∆М_с = 0) для β < 0:

где

Передаточная функция разомкнутой системы электропривода по возмущающему воздействию :

Использующиеся ранее уравнения служат для составления структурной системы асинхронного привода для замкнутой системы регулирования (рис. 2)

Рисунок 2 Структурная схема асинхронного привода для замкнутой системы регулирования

Эта схема составлена при предположении, что промежуточный усилитель У, управляющее устройство УУ и сам регулятор напряжения РН являются безинерционными. Кроме того, не учитываются электромагнитные переходные процессы в асинхронном двигателе. С помощью структурной схемы нетрудно определить передаточную функцию замкнутой системы регулирования скорости по управляющему воздействию:

Аналогично определяется передаточная функция замкнутой системы по возмущающему воздействию:

При ∆U_з = 0 в соответствии со структурной схемой можно записать:

Отсюда можно определить выражение динамической жёсткости механической характеристики в замкнутой системе:

Таким образом, динамическая жёсткость зависит от частоты, и динамическая механическая характеристика при принятых дуальных допущениях совпадает со статической.

Список литературы:

1. Мейстель А.М. Комплектные тиристорные устройства для управления асинхронными электроприводами – М: Энергия, 1971 – 120 с.
2. Шубенко В.А., Браславский И.Я. Тиристорный асинхронный электропривод с фазовым управлением – М: Энергия, 1972 – 215 с.
3. Петров Л.П., Андрющенко О.А., Капинос В.И. Тиристорные преобразователи напряжения для асинхронного электропривода – М: Энергоиздат, 1986 – 200 с.