ДИНАМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ТИРИСТОРНОГО ЭЛЕКТРОПРИВОДА
В соответствии с [54] динамика ТП характеризуется двумя его основными особенностями как элемента системы управления: 1) поскольку в системе импульсно-фазового управлення аналоговый входной сигнал дискретно преобразуется в сдвиг управляющих импульсов, преобразователь управляє гея не непрерывно, а дискретно; 2) преобразователь представляет собой пол у у стравляемое устройство — тиристор открывается в момент подачн управляющего импульса, а закрывается только тогда, когда ток через него станет равным нулю.
Таким образом, ТП проявляет себя как существенно нелинейное звено, полоса пропускания которого ограниченна и характер переходного процесса в котором зависит от значения и знака входного сигнала, а также от момента подачи этого сигнала внутри периода напряжения питания. Нелинейность преобразователя может явиться причиной ряда специфических явлений, таких, как появление низкочастотных биений при воздействии на преобразователь сигналов с частотой, большей частоты питания, возможность возникновения субгармонических колебаний в замкнутых системах при попытках реализовать высокое быстродействие, появление постоянной составляющей ЭДС при воздействии гармонического сигнала высокой частоты и т. п. Все эти явления нежелательны и в правильно построенной системе тиристорного электропривода должны быть исключены. В большинстве случаев этого удается добиться, если скорость изменения сигнала на входе ТП ограниченна. В [54] приводится максимальное значение скорости изменения входного сигнала, при котором можно считать, что переходные процессы при уменьшении и увеличении входного сигнала оказываются практически одинаковыми:
da (О |
da (О |
dt |
d<at |
;<*> или |
где (о — круговая частота напряжения питания.
В замкнутой системе определение величины da (t)/dt сопряжено со значительными затруднениями. Однако можно утверждать, что явления, связанные со спецификой 777 как нелинейного динамического элемента системы, будут мало сказываться на работе системы тогда, когда частота среза контура, в котором используется преобразователь, будет ниже зоны частот, существенных для динамики собственно преобразователя.
При наличии ка входе СИФУ фильтра, даже с постоянной времени Гф примерно 0,006—0,008 с, передаточную функцию собственно преобразователя можно записать в виде
где 74.тт — Тф + 1/(2mf) J13]; 1/(2яг/)—среднестатистическое запаздывание преобразователя, связанное с частотой напряжения сети f = а>/(2л).
Одиако и в системе, где фильтра иа входе СИФУ нет, прн расчете настроен регулятора контура, в который включен преобразователь, можно воспользоваться этим выражением, положив постоянную времени фильтра Тф — О; это будет определять выбор частоты среза контура левее зоны существенных для преобразователя частот.
Если в переходном процессе в режиме непрерывного тока изменения тока нагрузки преобразователя велики и изменением угла коммутации пренебречь нельзя, то сопротивление /?т. п (см. табл. 2-1) и в динамике выступает как сопротивление эквивалентного источника, a LT, n — как его индуктивность.
В соответствии с этим электромагнитная постоянная времени якорной цепи может быть - записана в виде
где L„. ц = Lg, ц. д + іт. п»/?я. ц = #я. ц.д + #т. п — суммарные индуктивность и сопротивление якорной цепи; LB, a, д, ц.'д — то же якорной цепи собственно двигателя.
Электромеханическая постоянная времени
Кя. ц
с*Фа
д нач
При работе преобразователя на обмотку возбуждения с активным сопротивлением /?0 в и индуктивностью LbS постоянная времени цеди возбуждения будет
вН“йт. п
В режиме прерывистого тока, когда ток преобразователя начинается и заканчивается нулевым значением в течение каждого интервала 2л/(та), электромагнитный переходный процесс не оказывает влияния на среднее значение тока в цепи нагрузки, благодаря чему можно считать, что Тя, а= 0. Сопротивление RT. nt входящее в выражение для Те*, может быть определено по касательной в рабочей точке впешней характеристики преобразователя (рис. 2*8, а) как /?т.„ — 4(/х>п/Д/я,