Электромеханические преобразователи энергии автоматизированных электроприводов. Реализация функциональной схемы системы управления непосредственным преобразователем частоты, страница 9

Даже при ограниченном числе вариантов, которые были рас­смотрены при детализации отдельных блоков СУ, задача оптими­зации функциональной схемы достаточно трудоемка. Поэтому для ее решения целесообразно использовать средства вычислительной техники. В этом случае сравнение различных вариантов схем и диа­грамм их работы следует заменить анализом математических мо­делей СУ. Для создания математической модели (рис. 3.8) СУ сле­дует разделить на законченные функциональные узлы, одни из которых соответствуют комбинационным автоматам (КА), а дру­гие— последовательностным автоматам (ПА).

Таким образом, в КА каждой комбинации состоянии входных полюсов должна соответствовать некоторая вполне определенная комбинация состояний выходных полюсов [13]. В рассматриваемой системе на рис 3.8 к КА можно отнести автомат А без распреде­лителя Р Счетчики PC, делитель частоты ДЧ, распределитель И и вычислитель кратности ВК соответствуют последовательностным автоматам синхронного типа, состояния которых рассматриваются в дискретном времени t. Синхронный ПА описывается парой функ­ций: функцией переходов у и функцией выходов р.

счетчиков можем написать!

Таким же образом можно записать уравнения для остальных пяти каналов. Учитывая, что распределитель, счетчики и вычис­литель кратности являются последовательностными автоматами, функционирование системы

В соответствии каждый ПА описывается мат­рицей переходов и матрицей выходов, где строки соответствуют внутренним состояниям, а

В рассмотренном примере формирование напряжения на выходе СВБ, например, фазы а осуществляется сле­дующим образом. Блоком синхронизации из трехфаз­ного напряжения питающей .

кие импульсы синхронизации «с для анодных троек венти­лей (из положительных по­луволн) и пс для катодных троек вентилей. Импульсные последовательности ис и й и определяют основные ин­тервалы дискретности по ка­налу регулирования на-пряжения преобразователя.

В результате работы вычислителя кратности на выходе распрел* лителя формируются импульсы {Ри Р2 для фазы а), длительность которых всегда равна целому числу интервалов дискретности Ка нала управления амплитудой напряжения. Одновременно датчики состояния вентильных троек рассматриваемой фазы формирую" импульсные последовательности, информирующие о наличии тока в тройках (Дь Д2 на рис. 3.9), а с помощью инверсии —и об от сутствии тока.

В результате разрешение на пропуск импульсов с заданными углами сдвига от реверсивных счетчиков к выходным формирователям-усилителям определяется логическим умножением: Р^ (работа анодной тройки в выпрямительном режиме); /Vfr (работа анодной тройки в инверторном режиме); РХД2 (работа катодной тройки в инверторном режиме); Р2Д, (работа катодной тройки в выпрямительном режиме).

При таких функциональных преобразованиях сигналов импульсы с распределителя однозначно задают длительности и знаки полуволн напряжения, а сравнение этих импульсов с импульсами информирующими о состоянии вентильных троек, обеспечивает автоматический выбор режима и сводит к минимуму паузу между выключением предыдущей тройки вентилей и включением последующей. Бесступенчатое же припасовывание участков, формирующих каждую полуволну напряжения, обеспечивается линейным согласованием выпрямительных и инверторных углов открытия вентилей, реализуемым в реверсивных счетчиках.

2.1. Реализация функциональной схемы системы управления автономным инвертором

Вторым характерным примером реализации полностью управляемой функциональной схемы преобразователя является система управления автономным инвертором на полностью управляемых ключах, схема которого приведена на рис. 3.10. Специфика организации ключей на транзисторах и шун-тируюших диодах затрудняет непосредственное формирование информации о состоянии ключей, поэтому измерительные устройства (шунты) включены здесь в линии нагрузки. Это тем более удобно, что при необходимости организации обратной связи по току во внешней системе управления сигналы шунтов можно использовать и для этих целей.

Для конкретизации задачи зададим перечень входов и требования к выходам системы управления СВБ. Требования эти следующие: