Способ автоматического регулирования источника реактивной мощности

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для автоматического регулирования величины генерируемой реактивной мощности источником реактивной мощности. Целью изобретения является повышение быстродействия и точности автоматического регулирования величины реактивной мощности источника. С этой целью выходной сигнал программного устройства заданной скорости возводят в квадрат и дифференцируют. Сигнал, пропорциональный продифференцированному выходному сигналу, суммируют с сигналом, пропорциональным заданной статической нагрузке привода, а сигнал , пропорциональный квадрату выходного напряжения, вычитают из постоянного напряжения, равного квадрату максимального вьтрямленного напряжения тиристорного преобразователя. Из полученного после вычитания сигнала извлекают квадратный корень, полученный сигнал умножают на сигнал, полученный суммированием сигнала, пропорционального заданной статической нагрузке привода, и сигнала, пропорционального продифференцированному выходному сигналу программного устройства заданной скорости. Полученным сигналом, пропорциональным величине потребляемой преобразователем реактивной мощности, воздействуют на цепь управления источника реактивной мощности . 1 ил. (О оо to ел О) го

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СО1.1ИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (51)4 Н 02 J 3 18

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3976440/24-07 (22) 19.11.85 (46) 23.07,87, Бюл. У 27 (71) Пермский политехнический институт (72) Б.В.Васильев, А.Д.Динкель и С.Ф.Кузнецов (53) 621.3.072.86(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

9 458920, кл. Н 02 J 3/18, 1973.

Авторское свидетельство СССР

Н 237254, кл. Н 02 J 3/18, 1967.

Авторское свидетельство СССР

Р 989668, кл. Н 02 J 3/18, 1983. (54) СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ ИСТОЧНИКА РЕАКТИВНОЙ МОЩНОСТИ (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для автоматического регулирования величины генерируемой реактивной мощности источником реактивной мощности, Целью изобретения является повьппение быстродействия и точности автоматического регулирования величины реактивной мощности источнйка. С этой це„„ЯУ„„1325621 А1 лью выходной сигнал программного устройства заданной скорости возводят в квадрат и дифференцируют. Сигнал, пропорциональный продифференцированному выходному сигналу, суммируют с сигналом, пропорциональным заданной статической нагрузке привода, а сигнал, пропорциональный квадрату выходного напряжения, вычитают из постоянного напряжения, равного квадрату максимального выпрямленного напряжения тиристорного преобразователя. Из полученного после вычитания сигнала извлекают квадратный корень, полученный сигнал умножают на сигнал, полученный суммированием сигнала, пропорционального заданной статической нагрузке привода, и сигнала, пропорционального продифференцированному выходному сигналу программного устройства заданной скорости. Полученным сигналом, пропорциональным величине потребляемой преобразователем реактивной мощности, воздействуют на цепь управления источника реактивной мощности. 1 ил.

1325б

Изобретение относится к автоматическому регулированию величины генерируемой реактивной мощности источником реактивной мощности.

Цель изобретения - повышение быстродействия и точности автоматического регулирования величины реактивной мощности источника.

На чертеже показана блок-схема уст10 ройства, реализующего предлагаемый-. способ, Устройство содержит блоки 1 и 2 произведения, блоки.3 и 4 суммирования, блок 5 извлечения квадратного корня, блок б дифференцирования, блок 7 формирования сигнала,.пропорционального статической нагрузке привода в цикле его работы, блок 8 программного устройства заданной скорости привода, источник 9 реактивной мощности, тиристорный привод 10 включающий преобразователь и двигатель постоянного тока, систему 11

25 подчиненного регулирования, Способ осуществляют следующим обPBSOMo

Известно, что реактивная мощность, потребляемая тиристорным преобразователем (мощность сдвига), может быть определена через активную мощность

Рс, и коэффициент сдвига .К,, Активная мощность, потребляемая преобразовате.-". лем из сети, равна мощности постоян-ного тока и может быть определена че- 35

Рез выпРЯмленный ток ? с1и напРЯже" ние Б,1.

21

2 где К вЂ” коэффициент усиления преобТ и разователя

Напряжение задания тиристорного преобразователя 11 „ связано с выход9щтп ным напряжением программного устройства (напряжением управления ) следующим соотношением:

11 т-„К стр 11упа 9 где К „- коэффициент передачи системы подчиненного регулирования.

Учитывая ва последних выражения. реактивную мощность тиристорного преобразователя можно записать как ЯТ +2. K L 117 с та У р

Выпрямленный ток преобразователя протекает через якорную цепь двигателя и содержит согласно основному уравнению движения привода статическую Х и динамическую Х„,< составляющие: d д ь= ст+ 4 ин

Закон изменения статического тока для большинства электроприводов в цикле их работы известен заранее и может задаваться наперед. Так, например, у уравновешенных подъемных установок статический ток определяется весом поднимаемого груза, который заранее известен и в цикле подьема не изменяется. Динамический ток

1 dV,9,ин K пр д

Рр с1 1 1Д 9 а коэффициент сдвига К определяется 40 величиной максимального выпрямленного напРЯжениЯ Ус9 и величиной текУЩего о напряжения 11,:

К=-— 1ы

45 с=U а с

Через указанные соотношения реактивная мощность может быть представлена в виде

Я „Тс1 0 -0 где 0,1 =const. о

Анализируя структурную схему электропривода постоянного тока с сис.темой подчиненного регулирования скорос- ти двигателя, можно показать, что в такой системе

"с1 Кт П "Ь тп9 где К„ — коэффициент пропорциональности между моментом и током двигателя; ш„р — приведенная к валу двигателя масса всех движущихся частей электропривода;

Ч вЂ” линейная скорость двигателя.

В автоматизированном приводе с точ. ностью поддержания скорости, например, 1Х действительную скорость двигателя можно практически считать равной заданной (Ч=Ч „„), а напряжение на выходе программйого устройства (U„„ ) " пропорциональным с коэффициентом К заданной скорости, поэтому

К1. 111 упР

I — ш

Дин К пР м

Учитывая изложенное, реактивную мощность тиристорного преобразователя, а следовательно, и привода, можи- представить в виде

13256 (K U + U2 K2 K 112

dU yap

1 тл " К„„dt Д тд стР чп где K„коэффициент пропорциональности между- статическим то- 5 ком I и напряжением U задающим величину статического тока, Величина реактивной мощности, генерируемой источником реактивной мощ-10 ности, в общем виде пропорциональна воздействию (заданию):

Чирк Кй "з д ием

21 4

5, в результате чего на выходе этого блока появляется сигнал, пропорциональный („ ирм

Таким образом, предлагаемый способ автоматического регулирования источника реактивной мощности позволяет повысить качество регулирования величины реактивной мощности источника путем увеличения быстродействия и точности регулирования, обеспечивает получение технико-экономического эффек" та и может найти широкое применение в промышленности.

Формула изобретения

25

Полученную функцию реализует система автоматического регулирования источником реактивной мощности, оперируя с напряжением управления тиристорного привода — сигнал с выхода программного устройства 8 заданной скорости, и напряжением, задающим статическую нагрузку, поступающую с бло- 35 ка 7 в цикле работы привода (фиг. 1).

Блок 1 возводит напряжение управления в квадрат и результат умножает на постоянный коэффициент D, В блоке

4 происходит вычитание иэ постоянной 40

С результата, полученного в блоке l.

Затем с помощью блока 5 осуществляется извлечение квадратного корня из этой разницы. В блоке 6 выполняется операция дифференцирования сигнала 45 заданной скорости и одновременно умножение его на постоянный коэффициент В (путем установки требуемого коэффициента блока дифференцирования).

В блоке 3 осуществляется суммирова- 50 ние сигналов с блоков 6 и 7, т.е. сигналов, пропорциональных заданной статической и динамической нагрузкам привода. В блоке 2 производится умножение полученного результата на коренное выражение, формируемое блоком

Из условия равенства реактивной мощности тиристорного привода и источник а Я „= Ц„р „н аходя т и ск омый сигнал управления источника

К (Муар

К U =(К П+ -- m — — -) ° я чирм > - т K пр,1 м

Ud Ктр К ср у"р

1Ър

Пзсч,ир =(A Пает+В ) C-DUynp

dt

K K шщ где А= --; В= - ---; C=Ud и

КВ 1 К Ка Ыа

D=K „ К тр — постоянные коэффициенты.

Способ автоматического регулирования источника реактивной мощности установки,-содержащей регулируемый тиристорный преобразователь переменного тока в постоянный, двигатель по-. стоянного тока и систему подчиненного регулирования скорости двигателя с программным устройством заданной скорости на входе, согласно которому формируют напряжение, пропорциональное величине потребляемой преобразователем реактивной мощности и воздействуют им на цепь управления источника Qeактивной мощности, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью повышения быстродействия и точности автоматического регулирования, выходной сигнал программного устройства заданной скорости возводят в квадрат и дифференцируют, сигнал, пропорциональный продифференцированному выходному сигналу, суммируют с сигналом, пропорциональным заданной статической нагрузке привода, а сигнал, пропорциональный квадрату выходного напряжения, вычитают иэ постоянного напряжения, равного квадрату максимального выпрямленного напряжения тиристорногб преобразователя, иэ полученного после вычитания сигнала извлекают квадратный корень, полученный сигнал умножают на сигнал, полученный суммированием сигнала, пропорционального заданной статической нагрузке привода, и сигнала, пропорционального продифференцированному выходному сигналу программного устройства заданной скорости, и получают сигнал, пропорциональный величине потребляемой реактивной мощности.

1325621

Составитель А.Озерецковский

Редактор М,Бланар Техред В.Кадар Корректор Л.Пилипенко

Заказ 3120/52

Тираж 617 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений- и открытий113035, Москва, Ж-35,- Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r, Ужгород, ул. Проектная, 4