Torgholodmash.ru

ТоргХолодМаш
5 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Регулирование напряжения в цепях постоянного тока

Регулирование напряжения в цепях постоянного тока

Довольно большое количество промышленных электроприводов и технологических процессов для своего питания используют постоянный ток. Причем в таких случаях довольно часто необходимо изменять значение этого напряжения. Такие виды транспорта как метрополитен, троллейбусы, электрокары и другие виды транспорта получают питающее напряжения из сетей постоянного тока с неизменным напряжением. Но ведь многие из них нуждаются в изменении значения напряжения, подводимого к якорю электродвигателя. Классическими средствами получения необходимых значений являются резистивное регулирование и система генератор-двигатель, или система Леонардо. Но эти системы являются устаревшими, и встретить их можно довольно редко (особенно систему генератор-двигатель). Более современными и активно внедряемыми сейчас являются системы тиристорный преобразователь-двигатель, импульсный преобразователь двигатель. Рассмотрим каждую систему более подробно.

Что такое электрический ток

В школе на уроках физики ученикам рассказывают, что электрический ток — это направленное движение заряженных частиц. В металлах, из которых изготавливаются провода, носителями заряда являются электроны.

На электростанциях электроэнергия вырабатывается при помощи генераторов при вращении вала электромашины. Он приводится в движение разными способами, которых получает название электростанция:

  1. нагретый пар — тепловая;
  2. вода нагревается ядерным реактором — атомная;
  3. падающая или текущая вода — гидроэлектростанция;
  4. ветер — ветроэлектростанция.

На валу генератора находится электромагнит, а в статоре обмотки, при вращении ротора магнит вращается вместе с ним. При этом магнитное поле, пересекающее катушки, меняется по своему направлению и величине за счёт чего в них наводится электрическое напряжение, также меняющееся по величине от 0 до 100% и от прямой полярности к обратной.

Частота этих изменений в электросетях России, других стран СНГ и Евросоюза составляет 50 раз в секунду или 50Гц. Напряжение на выходных клеммах генератора может быть различным, но по пути к потребителю оно проходит через трансформаторы и в бытовых розетках составляет 220В.

какой ток в розетке переменный или постоянный

Постоянное напряжение является неизменным по величине и полярности. Первоначально производилось медно-цинковыми батареями, позже к ним добавились генераторы постоянного тока, в которых напряжение вырабатывается при вращении вала с обмотками в магнитном поле. В наше время вырабатывается в основном аккумуляторами, батарейками и солнечными электростанциями.

Читать еще:  Как отрегулировать обычное пластиковое окно
Интересно! В автомобилях используются генераторы переменного тока со встроенными выпрямителями. Выходное напряжение этого устройства регулируется током в обмотке ротора.

Принцип работы электродвигателя

Принцип работы двигателя

Принцип работы электродвигателя

Принцип действия электродвигателя

Принцип работы двигателя

    Подробное описание принципа работы электродвигателей разных типов:

Форум АСУТП

Sergey-Asimy здесь недавно
здесь недавноСообщения: 8 Зарегистрирован: 19 янв 2017, 22:17 Имя: Стангель Сергей Николаевич

Реализация ПИД регулятора

  • Цитата

Коллеги, помогите, пожалуйста, с решением проблем реализации ПИД регулятора.

Объект следующий: генератор вращается на разных частотах и, соответственно, генерирует разное напряжение. После генератора стоит выпрямитель и транзисторный регулятор. Задача поддерживать постоянный ток при меняющемся напряжении генератора. В нагрузке установлены обыкновенные ТЭНы.

Проблема в том, что при изменении напряжения меняется переходный процесс при включении ТЭНов и на разном напряжении нужно устанавливать разные коэффициенты регулятора (увидели опытным путем), чтобы перерегулирование было одинаковым (около 5%). Причем коэффициенты с ростом напряжения меняются не линейно (Kp нужно увеличивать, Ki уменьшать).

Как автоматизировать работу регулятора, чтобы не нужно было менять коэффициенты? Может как-то можно описать закон изменения коэффициентов?
Будет ли меняться перерегулирование при установке разных целевых токов?

Jackson администратор
администраторСообщения: 13243 Зарегистрирован: 17 июн 2008, 15:01 Имя: Евгений свет Брониславович Страна: Россия город/регион: Санкт-Петербург Благодарил (а): 345 раз Поблагодарили: 622 раза

Реализация ПИД регулятора

  • Цитата

Сообщение Jackson » 20 янв 2017, 00:05

  1. Зачем делаются генераторные агрегаты, работающие на переменной частоте — я знаю. Зачем это понадобилось именно Вам?
  2. Каков диапазон частот вращения (и соответственно диапазон электрических частот) генератора?
  3. Что за генератор: синхронный, асинхронный, какова мощность?
  4. О каком переходном процессе Вы говорите?
  5. Что является приводным двигателем агрегата? Случайно не турбина Capstone?
  6. Почему нельзя добиться неизменного напряжения на выходе генератора? Нехватает диапазона регулировки регулятора? Другая причина?

Вы не сказали самого главного: регулятора ЧЕГО? Понятно что Вы выходной ток пытаетесь поддержать постоянным (кстати. почему ток а не мощность), осталось понять — посредством чего. И на какой аппаратной базе регулятор сделан?

А то телепатов у нас на форуме нет.

Читать еще:  Регулировка температуры радиаторов отопления электрические

rwg авторитет
авторитетСообщения: 832 Зарегистрирован: 29 апр 2014, 08:57 Имя: Рыбкин Владимир Геннадьевич Страна: Россия город/регион: Тверь Благодарил (а): 28 раз Поблагодарили: 78 раз

Реализация ПИД регулятора

  • Цитата

Сообщение rwg » 20 янв 2017, 08:31

Jackson администратор
администраторСообщения: 13243 Зарегистрирован: 17 июн 2008, 15:01 Имя: Евгений свет Брониславович Страна: Россия город/регион: Санкт-Петербург Благодарил (а): 345 раз Поблагодарили: 622 раза

Реализация ПИД регулятора

  • Цитата

Сообщение Jackson » 20 янв 2017, 11:06

Jackson администратор
администраторСообщения: 13243 Зарегистрирован: 17 июн 2008, 15:01 Имя: Евгений свет Брониславович Страна: Россия город/регион: Санкт-Петербург Благодарил (а): 345 раз Поблагодарили: 622 раза

Реализация ПИД регулятора

  • Цитата

Сообщение Jackson » 20 янв 2017, 11:13

Есть пока одна идея, как облегчить жизнь. Надо узнать диапазон плавания частоты и возможности генератора, и, может быть, есть смысл применить контроллер управления возбуждением — http://www.deif.com/products-documentat . wer/dvc310 — который справится с поддержанием напряжения при плавающей частоте. Может быть справится — надо смотреть. Просто это не простой регулятор, а именно быстродействующий точный контроллер для хитрых генераторных систем.

Отправлено спустя 15 минут 20 секунд:
Сама задача — регулировать параметр и параллельно регулировать сам регулятор — кажется мне не вполне корректной, и есть стойкое желание регулятор таки не трогать — пусть регулирует сам как может.

Sergey-Asimy здесь недавно
здесь недавноСообщения: 8 Зарегистрирован: 19 янв 2017, 22:17 Имя: Стангель Сергей Николаевич

Реализация ПИД регулятора

  • Цитата

Sergey-Asimy здесь недавно
здесь недавноСообщения: 8 Зарегистрирован: 19 янв 2017, 22:17 Имя: Стангель Сергей Николаевич

Реализация ПИД регулятора

  • Цитата

Sergey-Asimy здесь недавно
здесь недавноСообщения: 8 Зарегистрирован: 19 янв 2017, 22:17 Имя: Стангель Сергей Николаевич

Реализация ПИД регулятора

  • Цитата

Jackson администратор
администраторСообщения: 13243 Зарегистрирован: 17 июн 2008, 15:01 Имя: Евгений свет Брониславович Страна: Россия город/регион: Санкт-Петербург Благодарил (а): 345 раз Поблагодарили: 622 раза

Реализация ПИД регулятора

  • Цитата

Сообщение Jackson » 22 янв 2017, 00:49

Совершенно нелогично с точки зрения теории электромашин. Если напряжение электромашины есть величина зависимая от электромашины, то ток определяется только нагрузкой, которая в реальности нелинейна. ТЭНы на постоянном токе имеют индуктивность при пусковых процессах. Плюс электромашина фактически нелинейна. В теории ЭДС синхронной машины линейно зависит от оборотов на холостом ходу, А ЭДС и напряжение только на холостом ходу и эквивалентны, под нагрузкой картина меняется. Под нагрузкой эта зависимость будет линейна только при неизменном результирующем магнитном потоке, а как раз он-то и зависит от нагрузки.

Читать еще:  Регулировка хода часов casio электронных

Ещё могу добавить, что по моему опыту создания испытательных комплексов на базе электомашин малой мощности (самая популярная мощность синхронника — 0,5 кВт), поведение этих машин от реальных машин большой мощности несколько отличается. Во-1-х исчезающе мало железа, за счёт чего практически нет электромагнитной инерции, во-2-х постоянные времени переходных процессов настолько малы, что довольно непросто эти процессы хотя бы отловить, лучше всего с регулированием напряжения тут справляется простейший аналоговый регулятор — быстрее не придумаешь. Но в наших генераторах есть обмотка возбуждения и есть куда повесить регулятор, а у Вас нет и этого — возбуждение на постоянных магнитах.

Чтобы трёхкиловаттная синхронная машина (с любым возбуждением) была хоть примерно линейна в большом диапазоне оборотов, она должна иметь приличный запас по мощности — двух- а то и трёхкратный.

Есть и ещё одна проблема — момент на валу электрической машины пропорционален не току, а мощности. Поэтому лично я бы мощность и регулировал.

В общем, если не менять принцип регулирования, то нужную Вам зависимость Kп, по-моему, проще найти эмпирически. Снять характеристики во всём диапазоне оборотов и нагрузок опытным путём. А интегральная составляющая на таких мощностях действительно будет неизменна и очень мала, она нужна только для того, чтобы сгладить переходные процессы в генераторе, вызванные скачкообразными изменениями нагрузки, т.е. её можно один раз опытным путём настроить и больше не трогать. Дифференциальную составляющую, по моему опыту, для начала можно вообще исключить — каждое изменение нагрузки ухудшает картину за счёт переходных процессов в электромашине, дифференциальная составляющая только усиливает эти процессы.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector