Моделирование тиристорного электропривода

Схема регулируемого реверсивного тиристорного электропривода представлена на рис. 4.17.

Рисунок 4.17 — Схема модели тиристорного электропривода.

Реверсивный тиристорный преобразователь выполнен на базе мостовой трехфазной схемы Universal Bridge, запит от вторичной обмотки силового трансформатора, управление от линейных СИФУ, диапазон управления ±10 В.

Привод состоит из реверсивного тиристорного преобразователя, включенного по нулевой схеме, электродвигателя и схемы управления. Привод выполнен о одноконтурной схеме и имеет обратную связь по частоте вращения. Формирование пусковых токов производится ограничением скорости нарастания выходного напряжения регулятора частоты вращения. Такой способ управления целесообразен с точки зрения исключения аварийных режимов при совместном согласованном управлении.

Для управления частотой вращения применен ПИ-регулятор скорости (Speed PI Controller). Управление группами ведется с помощью блоков Saturation Dynamic, ограничение основного сигнала, проходящего через блок, производится напряжением по входам U_p и I₀.

Ограничению подвергается верхняя часть управляющей диаграммы (положительное напряжение). Это связано с характером управления вентильными группами: при положительном напряжении управления группы работают поочередно в выпрямительном режиме. По этом на входы I₀ блоков Saturation Dynamic подано неизменное напряжение минус 10 В, разрешая проходить отрицательным напряжениям управления без ограничения.

Управление ограничением организовано от двух каналов: первый на основе усилителя Gain2 формирует токовую пусковую диаграмму при пуске, второй — на основе усилителя Gain3 формирует токовую тормозную диаграмму при торможении до нулевой частоты вращения при останове или реверсе. Так как пуск и торможение выполняются на любое направление, то предусмотрен выпрямитель Аbs, позволяющий реализовать каналы ограничения для любого направления движения. Для того, чтобы каналы были подключены нужным образом в зависимости от знака частоты вращения использован блок определения знака частоты вращения Sign и два переключателя Switch. При положительном напряжении сигнала обратной связи блок Sign выдает по выходу 1, при отрицательном -1. Переключатели программируются на 1: при положительном знаке частоты вращения первый канал ограничения подключен к входу U_p блока Saturation Dynamic, а второй — к входу U_p блока Saturation Dynamic1. При нулевой или отрицательной частоте вращения подключение каналов обратное.

Задёт программу управления частотой вращения привода таймер Speed, а таймер Torque — программу управления нагрузкой.

Порядок настройки:

• а) на блоке Current выставляется минимальное значение например 1 В, коэффициент усиления первого канала Gain2 — нулевое значение, второго канала Gain3 — например, (2…2,5);
• б) управление скоростью осуществляется в «большом», например 5…10 В, блоке Speed даётся указание на пуск и реверс в любом направлении;
• в) выполняются сеансы моделирования и настраивается коэффициент усиления первого канала таким образом, чтобы пусковой ток в начале диаграммы не превышал начального значения, заданного блоком Current;
• г) коэффициент усиления второго блок настраивается в момент торможения, например при останове или реверсе. Целесообразно настраивать при реверсе, подгоняя значение тормозного тока под уже выставленное пусковое значение.

Здания на частоту вращения и нагрузку представлены на рис. 4.18.

Рисунок 3.18 — Задания на частоты вращения и нагрузку На рис. 4.19 представлены параметры двигателя и регулятора частоты вращения.

Рисунок 4.19 — Параметры двигателя и регулятора частоты вращения Двигатель с постоянными магнитами, сопротивление 30 Ом, ток возбуждения 1 А. В этом случае коэффициент Laf=С. Индуктивность обмотки возбуждения отсутствует, что соответствует двигателю с постоянными магнитами. Параметры регулятора частоты вращения представлены коэффициентом усиления Proportional и временем изодрома Integral. Limit Out — ограничение выходного напряжения регулятора, Limit Integr — ограничение интегратора регулятора.

Программа переключения каналов ограничения Gain2 и Gain3 показана на рис. 4.20.

Рисунок 4.20 — Настройка переключателей Switch и Switch1.

Все остальные настройки схемы управления приводом показаны на рис. 4.17.