В асинхронно-вентильных каскадах энергия скольжения электродвигателя преобразуется по цепи «выпрямитель — зависимый инвертор» в энергию сети. Такой способ обеспечивает возможность управления электроприводом с доста­точно высокими энергетическими показателями, что является весьма важным для электроприводов средней и большой мощности. Для электроприводов малой мощности получил распространение способ управления электродвигателем, при котором энергия скольжения не преобразуется в энергию сети, а расходуется на добавочном сопротивлении, включенном на выходе выпрямителя роторной Цепи. Регулирование скорости в таком электроприводе производится плавным регулированием добавочного сопротивления с помощью широтно-импульсного модулятора (ПІИМ). Схема управления электроприводом показана на рис. 3-25. шИМ выполняется на силовом тиристоре 7. Для искусственной коммутации тиристора применяется блок коммутации Б К, принцип действия которого рас­смотрен в § 3-2.

Неуправляемый выпрямитель В преобразует трехфазиое переменное напря­жение ротора в постоянное напряжение. Изменением добавочного сопротивления на выходе выпрямителя изменяется ток выпрямителя и соответственно ТОК ро­тора. Установившееся значение тока для конкретного значения добавочного сопротивления определяется нагрузкой на валу электродвигателя и ЭДС ротора.

Значение добавочного сопротивления зависит от состояния силового тири - *£°Ра Tt. Если Ту включен, то сопротивление об замкнуто накоротко, если включен, то В цепи выпрямителя будет П0ЛП0Є сопротивление Ядоб- При работе Тх

В импульсном режиме среднее значение добавочного сопротивления R доб ср может изменяться в пределах от 0 до /?доб. По цепи выпрямителя будет проходить не. прерывный пульсирующий ток, среднее значение которого может быть определено из уравнения

б т Т

н = ~ ^ i'dt+^r § г Л,

0 6Г

где Т — период коммутации тиристора 7; 6= frKГ! Т — относительное время замыкания накоротко добавочного сопротивления нли скважность импульсов модулятора, £ивт — время включенного состояния Т,; і' —мгновенное значение выпрямленного тока ротора в интервале времени 0 / її £Б(( т; ( — мгновенное

значение выпрямленного тока ротора в интервале времени? ВКл ^ ^ Т,

Для регулирования среднего значения добавочного сопротивления от 0 до Ядоб необходимо изменять скважность 6 от 1 до 0 Зависимость /?ДОб. ср от ® опРе' деляется формулой

^?доб. ср = ^?доб (1 ^) ■

Частота коммутации модулятора устанавливается в зависимости от требуе­мого быстродействия модулятора по управляющему воздействию, потерь в тири­сторах и значению электромагнитной постоянной времени роторной цепи, при которой исключается режим прерывистых токов.

Область регулирования скорости электропривода определяется рабочими участками граничных механических характеристик, соответствующих скваж­ности 6 = 0 и б = 1 (рис. 3-26, а). Для исследования динамики рассматриваемой системы электропривода целесообразно, как и в системе электропривода по схеме - АВК, параметры электромагнитной цени двигателя привести к цепи выпрямлен­ного тока. Эквивалентная схема электромагнитной цепи для этого случая анало­гична схеме рис. 3-12, а, но вместо добавочной ЭДС присутствует регулируемое сопротивление /?Доб (1 — 6). Управление электромагнитной цепью двигателя

«ласкают путем изменения скважности модулятора. Нелинейная <же«*вИур^ nPrf оянсявающая переходные процессы' в электроприводе, нежет (kttb пред - ^влена в следующем виде.

. dit

"dt ^р. ц1в"^р. ц (Ц »

h п Р_______

М-.

^d3 — 2HS — kc xfl 2и ^ 1

M-MC = J

Рис 3-27

Напряжение блока управлення модулятором (5УМ) связано со скважностью б зависимостью ыб у= k^6, где — передаточный коэффициент модулятора.

Рассматривая переходные процессы в приращениях относительно начальных значений координат и параметров системы электропривода, можно получить линеар «заданную систему уравнений, аналогично тому, как это было получено рассмотрении системы АВК. Структурная схема системы электропривода ®Удет в этом случае аналогична схеме рис. 3*24, б, однако параметры схемы в Яна - ^тельно большей степени будут подвержены изменениям вследствие изменений °*а Роторной цепи и напряжения БУМ.

j. Как и в схеме АВК, система управления скоростью электропривода может Ti* выполнена двухконтурной: с обратной связью по скорости двигателя и

б А В. Башарм fU9

с внутренней обратной связью по току выпрямителя. Структурная схема линеа­ризованной системы управления показана на рис. 3-27. Эквивалентное сопро­тивление роторной цени и ток выпрямителя рассматриваются в виде некоторых начальных значений Яр ц.11ач. |1ач и приращений А#' Д*в относительно на. чальных значений (Я'р ц = Яр. ц,няч + ДЯр. ц, = /в. нач+ AiJ' Постоянная Рремепи роторной цепи определяется ИЗ равенства Тр. ц.на,“ Ц. нач-

Существенные изменения параметров электропривода приводят к изменению динамических характеристик контура тока. Такая параметрическая нестациопар - j-ссть при широком регулировании скорости н нагрузки может быть устранена ) ргкенснием адаптивного регулятора тока, параметры которого будут меняться в соответствии с изменением параметров ротсркси иепи двигателя.

Принципиальная схема системы управления электроприводом без контуров самонастройки выполняеяся аналогично системе управления АВК* В частном слчае РТ и PC могут быть выполнены пропорционально-интегральными. Меха­нические характеристики замкнутой системы в рабочей области регулирования скорости электродвигателя гоказаны на рис. 3-26, 6. Ограничение моменталви - гатсля может быть выполнено ограничением тска выпрямителя путем применения блока ограничений (БО) в PC.