Автоматическое управление техническими системами. Система «Управляемый преобразователь – машина постоянного тока» как объект управления. Автоматическое регулирование координат электропривода. Частотно токовое управление АД, страница 22

С уверенностью можно утверждать, что особенности ТП будут мало сказываться на работе УВ-Д тогда, когда частота среза контура, в котором используется преобразователь, будет ниже зоны частот, существенных для динамики собственно преобразователя.

При наличии на входе СИФУ фильтра, даже с постоянной времени Т_ф примерно 0,006÷0,008с, передаточную функцию собственно преобразователя можно записать в виде:

                                                                                         (5.20)

где ;   - среднестатистическое запаздывание преобразователя, связанное с частотой напряжения в сети .

Однако, и в системе, где фильтра на входе СИФУ нет, при расчёте настроек регулятора контура, в который включён преобразователь, можно воспользоваться этим выражением, положив Т_ф = 0; это будет определять выбор частоты среза контура левее зоны существенных для преобразователя частот.

В режиме непрерывного тока непрерывная постоянная времени якорной цепи

                                                                                                     (5.21)

Где ; , причём индуктивность и активное сопротивление преобразователя должны учитывать трансформатор, сглаживающий реактор и т.д.

Электромеханическая постоянная времени

                                                                                              (5.22)

В режиме прерывистого тока, когда ток преобразователя начинается и заканчивается нулевым значением, в течение каждого интервала , электромагнитный переходный процесс не оказывает влияния на среднее значение тока в цепи нагрузки, благодаря чему можно считать Т_яц = 0.

В общем случае сведение импульсной системы к непрерывной допустимо при

                                                                                                      (5.23)

где ,  – период квантования импульсов по времени.

 – наибольшая частота сигнала, пропускаемая непрерывной частью системы.

Для ТП обычно выполняется условие:

                                                                   (5.24)

где Гц; – число пульсаций выпрямленного напряжения за период ;  – полоса пропускания непрерывной части системы.

Для учёта бестоковой паузы в ТП с раздельным управлением возможно при необходимости введение релейного элемента с задержкой, отключающего на время задержки цепь нагрузки ТП.

Для ТП с совместным управлением наличие звена с постоянной времени Т_п ≥ 0,0064с устраняет динамические уравнительные токи.

5.8. Защита ТП. Токоограничение.

При эксплуатации вентильных преобразователей могут возникать различные аварийные режимы, при которых через вентили протекают недопустимые по значению и длительности токи. Тиристоры весьма чувствительны и к перенапряжениям, возникающим в преобразователе.

Для ограничения перенапряжений на вентилях чаще всего применяется  RC – цепочки, включаемые параллельно каждому тиристору.

При всех повреждениях, вызывающих протекание опасных токов короткого замыкания или перегрузки должна вступать в действие токовая защита, требования к быстродействию которой определяются перегрузочной способностью цепи.

Если в непрерывных системах ограничение тока производится, в основном, с помощью задержанной обратной связи по току (так называемой «токовой отсечки») то защита электропривода при использовании тиристорного преобразователя имеет специфические особенности. Это связано с тем, что открытый управляющим импульсом тиристор может закрыться лишь тогда, когда протекающий через него ток станет равным нулю. Если постоянная якорной цепи достаточно велика, для ограничения тока достаточно работы схемы токовой отсечки (рис. 5.17). При малом значении Т_яц ток за время работы тиристора может достичь недопустимой величины и никакое изменение на входе СИФУ ТП не приведёт к уменьшению броска тока. В этом случае строят токоограничение на принципе упреждения, так называемое упреждающее токоограничение (рис. 5.18). С учётом пренебрежения на участке токоограничения уровень управляемого ограничения задаётся в зависимости от значения Е_д (пропорционального ω_д → Е = КФω) раздельно для выпрямительной и инверторной групп так, чтобы выполнялись неравенства: