Система управления преобразователем

Управление скоростью вращения двигателя осуществляется двухконтурной системой автоматического управления с ПИ-регулятором тока и скорости.

Для линеализации регулировочной характеристики преобразователя в зонах прерывистых токов используется нелинейное звено с сигналом положительной обратной связи по ЭДС двигателя.

Для повышения термостабильности и увеличения диапазона регулирование электропривода применяется предварительный регулятор скорости, выполненного по схеме модулятор – усилитель – демодулятор.

Преобразователь содержит следующие узлы для регулирования

· систему импульсно-фазового управления (СИФУ);

· регулятор скорости и тока (РС и РТ)

· функциональный преобразователь ЭДС двигателя (ФПЕ);

· блок питания (БП);

· узел защиты и блокировки (УЗ и Б);

· логическое устройство раздельного управления (УЛ) с переключателем характеристик (ПХ) и датчиком проводимости вентилей (ДПВ);

· узел зависимого от скорости токоограничения (УЗТ).

Выходное напряжение РС ограничивается уровнем насыщения операционного усилителя и с помощью переменного резистора делителя, подключенного к входу усилителя, может плавно регулироваться, задавая установку тока ограничения.

Параллельно узлу ограничения тока подключен узел зависимого от скорости токоограничения, который осуществляет дополнительное ограничение тока в функции скорости.

Регулятор тока формирует напряжение, пропорциональное разности сигналов задания на ток и отрицательной обратной связи по току.

При переключении комплектов тиристоров В и Н одновременно ключами В и Н производится изменение полярности выходного напряжения датчика тока для сохранения отрицательного знака обратной связи по току.

Нелинейное звено суммирует выходное напряжение регулятора тока Uрт, пропорциональное току двигателя, и напряжение Uе обратной связи по ЭДС с разными коэффициентами передачи. Коэффициент передачи НЗ по входу Uрт является нелинейным, имея зависимость, обратную коэффициенту передачи тиристорного преобразователя в зоне прерывистого тока. Коэффициент передачи НЗ по входу Uе является постоянным.

Сигнал Uе формируется функциональным преобразователем ЭДС, имеющим характеристику, близкую к апроксимированой, то есть обратную регулировочной характеристике тиристорного преобразователя. Этим осуществляется приведение сигнала тахогенератора, пропорционального ЭДС двигателя, ко входу СИФУ.

Разнополярное напряжение управления Uу нелинейного звена преобразуется переключателем характеристик в однополярное. Таким образом, в статическом режиме работы привода на управляющий орган СИФУ подается только отрицательная полярность напряжения, независимо от работающего комплекта тиристоров.

Управляющий орган СИФУ обеспечивает ограничение минимального и максимального углов регулирования, установку начального угла регулирования.

СИФУ вырабатывает импульсы управления для тиристоров. Фазовый сдвиг импульсов относительно силового напряжения на тиристорах пропорционален напряжению, поступающему на СИФУ от УО.

Усилители импульсов согласуют по мощности выход СИФУ с импульсными трансформаторами. Кроме того, на УИ происходит сдваивание импульсов.

Логическое устройство раздельного управления служит для формирования сигналов кл.В и кл.Н, управляющих ключами В и Н в датчике тока, переключателе характеристик и цепи импульсных трансформаторов.

Командой для УЛ на переключение комплектов является изменение полярности сигнала U_нз, пропорционального напряжению U_рт и коэффициенту передачи НЗ.

Контроль отсутствия тока через тиристоры производится датчиком проводимости вентилей.

Элемент И осуществляет логическое умножение блокировочных сигналов U_би и U_бв и имеет на выходе логический сигнал единичного уровня в тот промежуток времени, когда отсутствует ток через тиристор и управляющий импульс на тиристоре.

При появлении команды на переключение комплектов (напряжение U_нз изменило знак) и наличии на выходе элемента И сигнала единичного уровня УЛ формирует сигнал U_р=0 нулевого уровня, который запускает элемент отсчета выдержки времени. На период выдержки времени импульсные трансформаторы обоих комплектов находятся в отключенном состоянии, дополнительно сигнал U_р=0 запрещает формирование импульсов управления в СИФУ. По истечении выдержки времени происходит подключение импульсных трансформаторов к заданному комплекту, одновременно сигнал U_р=1 разрешается формирование импульсов в СИФУ.