Моделирование ИРН - Исследование импульсного регулирования асинхронного двигателя электроподвижного состава
Эффективность работы электроподвижного, состава с плавным регулированием. напряжения во многом зависит от синхронной работы его преобразователей с питающей сетью. Синхронизация заключается в формировании синхронизирующих импульсов в моменты естественного перехода питающего напряжения через ноль. Однако форма этого напряжения может отличаться от синусоидальной. Искажение формы кривой напряжения на токоприемнике электровоза складывается из провала напряжения во время коммутации тока в преобразователях и свободных колебаний, возникающих в моменты начала и окончания коммутации. Каждая из этих составляющих искажения определяется параметрами системы электроснабжения и электровоза.
Одним из способов получения синхронизирующих импульсов при искаженной форме питающего напряжения является применение различных типов фильтров. Однако известно, что первая гармоника питающего напряжения, выделяемая фильтром, имеет фазовый сдвиг, достигающий в различных режимах работы 15 - 20 эл. град. Синхронизация преобразователя по первой гармонике снижает энергетические показатели электровоза и приводит к сбоям в работе системы управления.
Компенсировать фазовый сдвиг первой гармоники позволяет система автоматической подстройки фазы [1], которая осуществляет синхронизацию системы управления не по первой гармонике, а по усредненному за несколько десятков полупериодов моменту перехода синхронизирующего напряжения через ноль. В настоящее время такая схема синхронизации применяется на серийных электровозах ВЛ65, ВЛ85, способствуя повышению во многих режимах работы коэффициента мощности преобразователя.
Однако во время эксплуатационных испытаний электровоза ВЛ85 на Братском отделении Восточно-Сибирской дороги в отдельных режимах выявлена нестабильная работа электронной аппаратуры управления при сильных искажениях формы кривой питающего напряжения.
В основу разработки нового алгоритма синхронизации [2] положена задача создания формирователя синхронизирующих импульсов, работающего без сбоев при сильных искажениях формы питающего напряжения и лишенного статической и динамической погрешности при формировании синхроимпульсов, т. е. устройство срабатывает только в моменты естественного перехода сетевого напряжения через ноль. На рис.1 и 2 приведены блок-схемы алгоритмов формирования вспомогательного и синхронизирующего импульсов предлагаемого устройства, связь между которыми показана в виде межстраничного соединителя (Т).
Рассмотрим вначале процесс формирования вспомогательного синхронизирующего импульса СИ1 (рис.1), который предназначен для поддержания процедуры синхронизации.
Принцип генерации этого импульса основан на определении моментов времени, соответствующих максимальной величине напряжения вторичной обмотки трансформатора U2 При этом такими точками на кривой U2 могут быть как значения U2 , соответствующие амплитуде его неискаженной формы, так и максимальные значения U2, вызванные процессом коммутации. Это не является принципиальным для работы этой системы синхронизации. Процедура определения максимального значения U2 реализована на рис.1 в блоке 1. В нем сравниваются предыдущее и текущее значения U2 В случае, если второе значение оказывается больше первого, процесс опроса U2 повторяется, поскольку при этом не достигнуто значение максимума U2 , в противном случае осуществляется формирование дополнительного импульса СИ11.
Рис. 1. Алгоритм формирования вспомогательного импульса
Одновременно с этим происходит запуск генератора, осуществляющего увеличение на 1 его выходного кода KП до момента поступления очередного импульса СИП, при котором происходит обнуление кода KП Процессу формирования этого кода соответствуют блоки 4, 6 и 7 рис.1. До прихода импульса СИП также определяется значение А кода KП, это значение делится пополам: А/2 (блоки 3 и 5). В дальнейшем в моменты превышения кода KП значения А/2 генерируются импульсы СИ12, чему соответствуют блоки 8-11 на рис 1. Суммирование сигналов СИ11 и СИ12 (блок 12 на рис. 1) дает необходимую форму дополнительного синхронизирующего импульса СИ1. Через межстраничный соединитель этот сигнал поступает в блок-схему рис.2.
Напряжение U2 вторичной обмотки трансформатора электровоза имеет провалы, связанные с процессами коммутации в преобразователе электровоза. С помощью блока 13 определяется знак этого напряжения. В случае U2>0 код напряжения компаратора KК = 1 (блок 15), в противном случае KК=0 (блок 14).
В зависимости от логического уровня этого кода (0 или 1) формируется код интегратора KИнт: при KК=0 осуществляется приращение на 1 значения его кода, в случае KК=1 уменьшение (блоки 16, 17). Блок 18 вычисляет значение модуля кода интегратора [KИнт], поступающих с выходов блоков 16 и 17.
По моменту прихода вспомогательного синхронизирующего импульса СИ1, поступающего с межстраничного соединителя, в блоке 19 осуществляется их анализ: на интервалах, где СИ 1=0 блок 20 производит увеличение кода генератора пилообразного напряжения (ГПН) KГпн на единицу, приход очередного импульса СИ1 вызывает сброс кода KГпн (блок 21). На выходе блоков 20 и 21 формируется код пилообразного напряжения. Блок 24 вычисляет полусумму кодов интегратора и генератора ГПН. Уменьшение в 2 раза частоты импульсов СИ1 реализовано с помощью блока 22, импульсы СИ2 генерируются только при единичном значении кода KК компаратора (связь выхода блока 15 с блоком 22).
При появлении импульса СИ2=1 информация о величине кода K сохраняется в устройстве выборки-хранения (УВХ) KУвх До поступления очередного импульса СИ2, в случае СИ2=0 изменение KУвх не происходит. Эта процедура в блок-схеме реализована с помощью блоков 23, 26 и 27. Блок 25 вычисляет текущую разность кодов KГпи и KУвх, в случае положительной разности KР (блок 28) формируется последовательность синхронизирующих импульсов СИ (блоки 29 и 30). Формирующиеся фронты синхронизирующих импульсов СИ совпадают с моментами естественного перехода питающего напряжения через ноль.
Таким образом, изменения входного напряжения, связанные с коммутацией и переходными режимами работы электровоза, не приводят к изменению моментов формирования синхронизирующих импульсов.
Работоспособность формирователя синхронизирующих импульсов подтверждена путем моделирования его работы с помощью пакета прикладных программ Design Lab. Результаты расчета приведены на рис.3.
Рис.2. Напряжения вторичной обмотки трансформатора и первичной сети при наличии синхронизирующего импульса
Из этого рисунка следует, что искажения напряжения U2, связанные даже с многократным прохождением через 0, не приводят к смещению синхроимпульсов (СИ) относительно неискаженной формы напряжения вторичной обмотки трансформатора.
Похожие статьи
-
Схемы и работа 4-х квадратных преобразователей ЭПС Электровозы различных типов должны быть максимально унифицированы между собой. Анализ схем и...
-
Введение - Исследование импульсного регулирования асинхронного двигателя электроподвижного состава
Актуальность темы исследований. Ведущее место в транспортной системе Республики Узбекистан занимают железные дороги. Они имеют важнейшее государственное,...
-
Схемы и работа импульсного регулятор напряжения (ИРН) Принцип работы импульсных преобразователей энергии. Импульсное преобразование энергии достигается...
-
Обзор научные литературы по импульсному регулирование АД Управление - это воздействие на объект, направленное на достижение поставленной цели. Цель...
-
К тяговым электродвигателям (ТЭД) ЭПС предъявляются следующие требования [9,10]: -возможность реализации больших мощностей в ограниченных габаритах;...
-
Каждый отремонтированный двигатель должен пройти процесс обкатки, только тогда новые и восстановленные детали, особенно блоки цилиндров, поршни,...
-
После восстановления и ремонта составных частей необходимо произвести комплектацию деталей с целью обеспечения комплектности для дальнейшей операции...
-
Электробезопасность Электричество широко применяется во всех отраслях народного хозяйства, в быту, в медицине и т. д. Поэтому вопросам...
-
Расчет токов и напряжений до коммутации. Докоммутационная схема приведена на рис. 2. Рис. 2 Докоммутационная схема Расчет токов и напряжений в момент...
-
Характеристика производственного участка и технологического процесса по сервисному обслуживанию объекта (Диагностика(д) ТО и ремонт(р). Автосервис имеет...
-
Введение - Система охлаждения двигателя с электронным регулированием
При сгорании топлива, когда двигатель работает с полностью открытой заслонкой, максимальная температура сгорающих газов может достигать величины 1500 -...
-
Заключение - Система охлаждения двигателя с электронным регулированием
В техобслуживание автомобилей все шире внедряются методы диагностики с использованием электронной аппаратуры. Диагностика позволяет своевременно выявить...
-
Анализ состояния охраны труда на предприятии На предприятии состоянию охраны труда уделяется особое внимание. Специальным приказом назначаются лица,...
-
- Коэффициент, учитывающий изменение условий охлаждения по длине поверхности корпуса, обдуваемого наружным вентилятором (6 - 341,[1]) : - Коэффициент...
-
- А - Реактивная составляющая тока холостого хода. Электрические потери в статоре при х. х . ( Приближенно ринимаются) , Вт, (6 - 214,[1]) : Активная...
-
Защитное заземление - преднамеренное электрическое соединение с землей или ее эквивалентом металлических нетоковедущих частей, которые могут оказаться...
-
Полный вращающий момент двигателя складывается из вращающих моментов, созданных многими парами проводников, лежащих на якоре под разно полярными главными...
-
1-3 подъемника грузоподъемностью до 4т 2- компьютерный диагностический комплекс Siemens Vas 5052 Современный диагностический на базе персонального...
-
Выбор двигателя - Система автоматического регулирования гидроакустикой батискафа
Названия машины постоянного тока объединяют в один класс генераторы постоянного тока и двигатели постоянного тока. Причина объединения обратимость машин,...
-
Электроснабжение электроподвижного состава
Петрозаводский колледж железнодорожного транспорта - филиал федерального государственного бюджетного образовательного учреждения Высшего...
-
Система управления преобразовательным устройством предназначена для формирования и генерирования управляющих импульсов определенной формы и длительности,...
-
Организация и обеспечение охраны труда, техники безопасности, противопожарной безопасности и электробезопасности на участке Эксплуатация автомобиля...
-
Расчет магнитной цепи - Проектирование трехфазного асинхронного двигателя с фазным ротором
Расчет магнитной цепи проводят для режима холостого хода двигателей, при котором для АД характерно относительно сильное насыщение стали зубцов статора и...
-
Для восстановления первоначального зазора или натяга регулируют соединения, обрабатывают детали под ремонтный размер, заменяют соединяемые детали новыми,...
-
Для разборки агрегатов и сборочных единиц применяют: - Универсальные передвижные стенды; Электрические (ЭП-1215), гидравлические (ГПМ-14) и...
-
Объем, предоставляемых автокомплексом, услуг в среднем равен 25550 мелких и крупных ремонтов в год. Это значит, что за один день через комплекс проходит...
-
на новые агрегаты -12 месяцев. на новые детали, узлы - 6 месяцев. на замененные запасные части и работы по восстановлению агрегатов, Узлов - 6 месяцев....
-
1. Определение годовой трудоемкости ежедневного обслуживания: TГЕО = tЕО ЧNУМР[13] (28) (чел. Чч) 2. Определение годовой трудоемкости ТО-1: TГ1 = t1...
-
Экологической безопасности в настоящее время уделяется очень большое внимание. В России сформирована государственная система по охране окружающей среды и...
-
Расчет ротора - Проектирование трехфазного асинхронного двигателя с фазным ротором
Наиболее распространенной обмоткой для фазных роторов является Двухслойная стержневая волновая обмотка. У Читывая выбранный аналог двигателя...
-
Анализ количества заказов и определения рабочей программы Проведем анализ потока заказов на 2008 год. Исходя из количества зарегистрированных машин, в...
-
Вязкостью называют свойство жидкости оказывать сопротивление взаимному перемещению ее слоев под действием внешней силы. Это сопротивление возникает...
-
Понятие диагностики - Устройство, назначение и диагностика двигателя
Комплекс мероприятий по оценки и определению технического состояния автомобиля, а также отдельных его систем, узлов и агрегатов без разборки, по внешним...
-
Система управления двигателем - Электрооборудование автомобиля и дополнительное оборудование
Системой управления двигателем называется электронная система управления, которая обеспечивает работу двух и более систем двигателя. Система является...
-
Вибрация - Конструирование и расчет двигателей внутреннего сгорания
Вибрация - это механическое колебательное движение системы с упругими связями; движение точки или механической системы, при котором происходит...
-
В состав лабораторной установки входят: - аналоговая вычислительная машина МН-10, на лицевой панели которой набрана электронная модель следящей системы;...
-
Противопожарная система (ППС) служит для обнаружения и ликвидации пожара в отсеках авиадвигателей, обогревателя КО-50,главного редуктора и расходного...
-
Расчет магнитопровода, 7 Экспериментальное исследование магнетрона - Многорезонаторный магнетрон
Совместно с представителями предприятия ООО "Магнитные системы" проведена оптимизация конструкции магнитопровода с помощью современной программы "BEMS"....
-
На колесных ТС, предназначенных для эксплуатации на дорогах с твердым покрытием, грунтовых дорогах различного состояния, можно применять систему...
-
Задание 1 В таблице 1 приведены значения наработок до отказа в находившейся Под контролем партии одинаковых устройств. Таблица 1 Значения наработки...
Моделирование ИРН - Исследование импульсного регулирования асинхронного двигателя электроподвижного состава