Импульсно-модулированные преобразователи з управлением по одношаговому условному прогнозу с ШИМ-2

VD2 NY=0,4 S=7;

KT3 NY=2,4 S=7;

VD3 NY=4,2 S=7;

KT4 NY=3,0 S=7;

VD4 NY=0,3 S=7;

END E1;

BLOCK I1;

'Блок управляющих источников'

PSEP K1=2.35;

SINZ-1 K1=3.1 TF=0. TP=20.E-3;

END I1;

BLOCK F1;

'Блок управления и вычислителя прогноза'

AZ1-1 KU=1. TP=0.12E-3 BX1=X,KS,E1 X=0.;

AZ2-1 KU=1. TP=0.12E-3 BX1=X,AZ1 X=0.;

AK1-2 BX1=X,AZ1 BX3=S,OR1;

AK2-2 BX1=X,AZ2 BX3=S,OR1;

YC1 K1=-0.0856 K2=-0.8095 K3=-0.9144 BX1=U,KS,E1 BX2=I,CF,E1 BX3=U,CF,E1;

YC2 K1=1. K2=-1. BX1=X,YC1 BX2=X,SINZ,I1;

KM1-0 K1=1. BX1=X,AZ2 BX2=X,YC2 S=0;

NOT1 BX1=S,KM1 S=1;

OB1 TI=2.E-6 BX1=S,KM1 S=0;

OB2 TI=2.E-6 BX1=S,NOT1 S=0;

OR1 BX1=S,OB1 BX2=S,OB2 S=0;

NOT2 BX1=S,OR1 S=1;

AND1 BX1=S,KM1 BX2=S,NOT2 S=1;

AND2 BX1=S,NOT1 BX2=S,NOT2 S=0;

'Блок компараторов и логических автоматов ключей и диодов'

AKCKT1-9 BX1=S,KT1,E1 BX2=S,AND1;

AKCKT2-9 BX1=S,KT2,E1 BX2=S,AND1;

AKCKT3-9 BX1=S,KT3,E1 BX2=S,AND2;

AKCKT4-9 BX1=S,KT4,E1 BX2=S,AND2;

KMUIVD1-0 K1=1.0 BX1=2,VD1,E1 BX2=1,VD1,E1;

KMUIVD2-0 K1=1.0 BX1=2,VD2,E1 BX2=1,VD2,E1;

KMUIVD3-0 K1=1.0 BX1=2,VD3,E1 BX2=1,VD3,E1;

KMUIVD4-0 K1=1.0 BX1=2,VD4,E1 BX2=1,VD4,E1;

ADVD1-9 BX1=S,VD1,E1 BX2=1,KMUIVD1;

ADVD2-9 BX1=S,VD2,E1 BX2=1,KMUIVD2;

ADVD3-9 BX1=S,VD3,E1 BX2=1,KMUIVD3;

ADVD4-9 BX1=S,VD4,E1 BX2=1,KMUIVD4;

END F1;

&&&&&&

&&&&&

2. Предельные режимы работы модели преобразователя.

2.1. Близкий к холостому ходу (ХХ) при величине относительной нагрузки RH = 20 [Ом], инвертор нагружен всего на 20%;

2.2. Близкий к короткому замыканию (КЗ) при величине относительной нагрузки RH = 0.8 [Ом], инвертор имеет 5-ти кратную перегрузку.

2.3. Шаг условного прогноза: h = TP1 = TP2 = 0.12·10^?3 [сек]. Частота несущей или модуляции ключевого коммутатора, определяется по шагу прогноза: f_MOD == 8.33·10³ [Гц].

2.4. Обобщённая косоугольная матрица взаимоиндуктивностей LM1, LM2 модели повышающего двухобмоточного разделительного трансформатора TV с коэффициентом трансформации N_TP = 2.

2.5. Обозначения кривых на графиках работы преобразователя:

* XSINZ - Синусоидальное «гладкое» напряжение задания ~е^, с относительной амплитудой К1 = 3.1[В, ампл], без фазового сдвига

TI = 0.0 [сек], с частотой Щ = 50 [Гц] или с периодом: TP = 0.02 [сек];

* URH - Сформированное силовыми ключами моста инвертора выходное «псевдогладкое» напряжение ~u_H при номинальном активном сопротивлении нагрузки RH = R^*_H·[N_TP]² = 1·2² = 4 [Ом].

* ILF - Знакопеременный пилообразный ток ~i_L, снимаемый с датчика тока DIL дросселя LF;

* UKS - Высокочастотное напряжение, эквивалентное произведению знакопеременной коммутационной функции на постоянное напряжение питания U, т.е. S(t) = S·U, снимаемое с датчика напряжения KS, подключённого к переменной диагонали моста инвертора.

3. На рис. 9 представлен режим работы преобразователя, близкий к КЗ, т.е. при сопротивлении нагрузки R_H.КЗ = 0.8[Ом]. Режим "тяжёлой" перегрузки длится не более 13[мсек], после окончания выходное напряжение восстанавливается в течении Тим ? 0.3[мсек].

4. На рис. 10 представлен режим работы преобразователя, близкий к XX, т.е. при сопротивлении нагрузки R_H.XX = 20[Ом]. Режим разгрузки длится не более 12[мсек], после его окончания выходное напряжение восстанавливается в течении Tим ? 0.4[мсек].

Рис. 6 Пуск и работа инвертора при номинальных напряжениях питания U = 2.3[B], задания ~u_H = 3.1[B] и нагрузке RH = 4[Ом]

Рис 7 Пуск и работа при питании U = 2.3[B], задании ~u_H = 3.1[B], 20% от номинальной нагрузки, т.е. режим близкий к ХХ, при RH = 20[Ом]

Рис 8 Пуск и работа при питании U = 2.3[B], задании ~u_H = 3.1[B], при 5-ти кратной перегрузке, т.е. режим, близкий к КЗ, при R_H = 0.8[Ом]

Рис. 9 Пуск и работа при питании U = 2.3[B], задании ~u_H = 3.1[B], в момент времени t_КЗ = 5[мсек], скачком 80% наброс нагрузки

Рис. 10 Пуск и работа при питании U = 2.3[B], задании ~u_H = 3.1[B], в момент времени t_КЗ = 5[мсек] скачком происходит 80% сброс нагрузки

Список литературы

1. Отто Дж. М. Смит Автоматическое регулирование. Пер. с англ. Под редакцией Е.П. Попова. Государственное издательство физико ? математической литературы. Москва, 1962, с.: 330, 698, 776.

2. Мустафа Г.М., Ковалёв Ф.И., Барегамян В.Г. Управление по вычисляемому прогнозу импульсным преобразователем с синусоидальным выходным напряжением. Электротехника, №12, 1981.

3. Способ управления преобразователем с широтно-импульсной модуляцией // Мустафа Г.М., Барегамян В.Г. // Бюлл. изобр., 1981, №44.

4. Мустафа Г.М. Метод приближённого анализа импульсно ? модулированных инверторов с синусоидальным выходным напряжением. Электротехника, №10, 1987.

5. Мустафа Г.М. Расчёт импульсно - модулированных инверторов с синусоидальным выходным напряжением. Электротехника, №2, 1988.

6. Мустафа Г.М., Ковалёв Ф.И. Сравнительный анализ трёх способов управления импульсными следящими инверторами. Электричество, №2, 1989.

7. А.С. СССР №1480066. Устройство для управления преобразователем с двухпозиционной широтно-импульсной модуляцией. // Мустафа Г.М., Луганский В.Г., Кутейникова А.Ю. // Бюлл. изобр., 1989, №18.

8. А.С. СССР №1288871. Преобразователь постоянного напряжения. // Мустафа Г.М., Яшкин В.И., Еряшев В.Ф. // Бюлл. изобр.,15.07.91,№26.

9. А.С. СССР №1665478. Преобразователь постоянного напряжения. // Яшкин В.И. // Бюлл. изобр., 23.07.91, №27.

10. А.С. СССР №1665478. Широтно-импульсный преобразователь. // Яшкин В.И. // Бюлл. изобр., 30.11.93, №43-44.

11. А.С. СССР №2012989. Импульсно-модулированный преобразователь. // Яшкин В.И., Еряшев В.Ф. // Бюлл. изобр., 15.05.94, №9.

12. Гурген Барегамян, д.т.н., профессор, Вараздат Маргарян, к.т.н. Выбор параметров LC-фильтра инвертора с широтно-импульсной модуляцией и синусоидальным выходным напряжением. Силовая Электроника, №1, 2011.

13. Использование метода первой гармоники при проектировании стабилизированных инверторов. // Мустафа Г.М., Ковалёв Ф.И. // Электротехника, 1982, №3.

14. Моин В. С. Стабилизированные транзисторные преобразователи. М.: Энергоатомиздат, 1986.

15. Мустафа Г. М., Шаранов И. М., Тингаев В. Н. Система программ для моделирования устройств преобразовательной техники Электротехника. 1978. № 6, с.: 6 -10.

16. Мустафа Г. М., Шаранов И. М. Математическое моделирование тиристорных преобразователей. Электричество, №1, 1978, №1, с.: 40 - 45, 122

17. Федотов Ю. Б., Шаранов И. М. Алгоритм обработки переключений в программе моделирования преобразователей на ЦВМ. Электротехническая промышленность. Сер. Преобразовательная техника. Вып. 7(165), 1984, с.: 5 - 6.

18. Федотов Ю. Б., Шаранов И. М., Мустафа Г. М. Обработка результатов моделирования при анализе стабилизированного инвертора. Электротехническая промышленность. Сер. Преобразовательная техника. Вып. 4(132), 1981, с.: 3 - 6.

19. Мустафа Г. М., Шаранов И. М. Представление трансформаторов в программе анализа тиристорных преобразователей. ЭП «Преобразовательная техника», 1977, №2.

20. Шаранов И. М. Моделирование устройств преобразовательной техники на ЦВМ. Диссертация на соискание ученой степени канд. техн. наук НИИ завода «Электровыпрямитель», 1981, с.: 229, с ил.

21. Федотов Ю. Б. Проблемы моделирования устройств силовой электроники. Электроника и информационные технологии 2002: Сборник научных трудов. Саранск: СВМО, 2002, с.: 133 -142.

22. Гусев С.И., Столяров Е.И., Мустафа Г.М., Сеннов Ю.М., Луганская И.Б. Модель управляемого подмагничиванием реактора для расчета электромагнитных процессов в линиях электропередачи.
ФСК ЕЭС, ВЭИ. Алгоритм параллельного расчёта нелинейной магнитной цепи и электрической сети, с ним связанной, на базе программы «ELTRAN». Электричество, 2010, N6, c.: 2 - 9.

23. Максимов Д. Е., Федотов Ю. Б., Федосин С. А. Оболочка системы моделирования устройств преобразовательной техники «ЭЛТРАН». III Всероссийская научная конференция молодых ученых и аспирантов. Новые информационные технологии. Разработка и аспекты применения. Тезисы докладов. Таганрог, 2000, с.: 126 - 127.

24. Максимов Д. Е., Федотов Ю. Б., Федосин С. А. Структура программы моделирования устройств силовой электроники «ДИФУР». Технические и естественные науки: проблемы, теория, эксперимент (Межвуз. сборник научных трудов). Саранск: Ковылк. тип., 2002. Вып. II. с.: 146 -150.

Размещено на Allbest.ru