Способ автоматического регулирования источника реактивной мощности Советский патент 1987 года по МПК H02J3/18 

Изобретение относится к автоматическому регулированшо вел1г чины генерируемой реактивной мощности ком реактивной мощности.

Цель изобретения - повышение бы- стродейстрия и точности автоматиче.с™ кого регулирова шя величины реактивной мощности источника.

На чертеже показана блок-схема уст ройства, реализующего предлагаемый-- способ.

Устройство содержит блоки 1 и 2 произведения, блоки 3 и 4 суммирования, блок 5 извлечения квад,ратно го корня, блок 6 дифферешдирования,, блок 7 формирования сигнала,.пропорLTiiOHanbHoro статической нагрузке привода в цикле его работы, блок 8 программного устройства заданной скорости привода, источник 9 реактивной мощности, тиристорный привод 10, включающий преобразователь и двига- тель постоянного тока, систему 1 подчиненного регулирования.

Способ осуществляют следующим образом.

Известно, что реактивная мощность потребляемая тиристорным преобразователем (мощность сдвига)., может быть определена через активную мощность Р и коэффициент сдвига.К, Активная мощность, потребляемая преобразовате лем из сети, равна мощности постоянного тока и может быть определена через выпрямленный ток и напряже кие и.;

ci -fcJ-Ud

а коэ44 ицнелт сдвига Kj. определяется величиной максимального выпрямленного напряжения и величиной текущего

напряжения U К,

Uj

Через указанные соотношения реактивная мощность может быть представлена в виде

.

где и const.

Анализируя структурную схему электропривода постоянного тока с системой подчиненного регулирования скорое ти двигателяJ можно показать, что в такой системе

d n iaftTiw

где

Чпкоэффициент усиления преобразователя-. Напряжение задания тиристорного преобразователя Uj, у„связано с выходным напряжением программного устрой

упр

ства (напряжением управления ) U следующем соотношением:

Ч ЯАТП СТр и-уПр

где К(.р - коэффициент передачи системы подчиненного регулиро вания.

Учитывая два последних выражения, реактивную мощность тиристорного преобразователя можно записать как

0

Q I,Vuj , к;

и

-гп -d Чм стр- пр

Выпрямленный ток преобразователя протекает через якорную цепь двигателя и содержит согласно основному уравнению движения привода статическую динамическую юшие:

Т-Лм составля

- ст 1л«

Закон изменения статического тока д;ая большинства электроприводов в Ц1дкле их работы известен заранее и может задаваться наперед. Так, например, у уравновешенных подъемных установок статический ток определяется весом подникаемого груза, кото- рьй заранее известен и в цикле подъема не изменяется. Динамический ток

1

AUH к

га

пр

dV dt

0

5

где К„ - коэффициент пропорциональности между моментом и током двигателя;

приведенная к валу двигателя масса всех движущихся частей электропривода; линейная скорость двигателя, В автоматизированном приводе с точ ностью поддержания скорости, например, 1% действительную скорость двигателя можно практически считать рав

ИПРV 0

ной заданной ( ), а напряжение на выходе программйого устройства

пропорциональным с коэффици(и,пр) - ентом К,

заданной скорости,

dU vnp

поэтому

, .1

АЙН к

|Л

dt Учитывая изложенное, реактивную мощность тиристорного преобразователя, а следовательно, и привода, мож- и/-- представить в виде

Ki

- Uj -K,K,VU,V.

KM dt

ТЛ

где K| - коэффициент пропорциональности между-статическим то- ком IQ и напряжением Uj., задающим величину статического тока.

Величина реактивной мощности, генерируемой источником реактивной мощности, в общем виде пропорциональна воздействию (заданию):

ИРИГ Й МА ИРЛ

Из условия равенства реактивной мощности тиристорного привода и источника находя т искомый сигнал управления источника

Ка-из«д,р(к,-ц,. Ьш

Pdt

TO(ui-K,K U,,

ц

w,

етр , (А-и„+В

где

А --2

«

V

dUvTp dt

. -R- .

, K Ka

)Vc-DU np 1

.

,.- KCTI постоянные кенты.

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 ста

тическую нагрузку, поступающую с бло- 35 скорости возводят в квадрат и диффека 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 вьшитание из постоянной 40 С результата, полученного в блоке I. Затем с помощью блока 5 осуществляется извлечение квадратного корня из этой разницы. В блоке 6 выполняется операция дифференцирования сигнала 45 заданной скорости и одновременно ум- ножение 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

ренцируют, сигнал, пропорциональный продифференцированному выходному сигналу, суммируют с сигналом, пропорциональным заданной статической нагрузке привода, а сигнал, пропорциональный квадрату выходного напряжения, вычитают из постоянного напряжения, равного кзадрату максимального выпрямленного напряжения тиристор- ногб преобразователя, из полученного после вычитания дигнала 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, проренцируют, сигнал, пропорциональный продифференцированному выходному сигналу, суммируют с сигналом, пропорциональным заданной статической нагрузке привода, а сигнал, пропорциональный квадрату выходного напря жения, вычитают из постоянного напря жения, равного кзадрату максимального выпрямленного напряжения тиристор ногб преобразователя, из полученного после вычитания дигнала извлекают квадратный корень, полученный сигнал умножают на сигнал, полученный сумми рованием сигнала, пропорционального заданной статической нагрузке при вода, и сигнала, пропорционального продифференцированному выходному си налу программного устройства заданной скорости, и получают сигнал, про

привода. В блоке 2 производится умножение полученного результата на ко- 55 порциональный величине потребляемой ренное вьфажение, формируемое блоком реактивной мощности.

.

5

Ю

256214

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

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 эффекта и может найти широкое применение в промышленности.

Формула изобретения

Способ автоматического регулирования источника реактивной мощности установки, -содержащей регулируемый ти- ристорный 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 tie- активной мощности, отличающийся тем, что, с целью повьшё- ния быстродействия и точности автоматического регулирования, выходной сигнал программного устройства заданной

ренцируют, сигнал, пропорциональный продифференцированному выходному сигналу, суммируют с сигналом, пропорциональным заданной статической нагрузке привода, а сигнал, пропорциональный квадрату выходного напряжения, вычитают из постоянного напряжения, равного кзадрату максимального выпрямленного напряжения тиристор- ногб преобразователя, из полученного после вычитания дигнала 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.

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

Составитель А.Озерецковский Редактор М.Бланар Техред В.Кадар

Заказ 3120/52

Тираж 617Подписное

ВНИИШ Государственного комитета СССР

по деяам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. А/5

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

Корректор Л.Пилипенко