УДК 62–83:001.891.57 Жилин Е.Н. - студент КарГТУ Научн. рук. - Эм Г.А.
ИМИТАЦИОННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ЭЛЕМЕНТОВ ТИРИСТОРНОГО ЭЛЕКТРОПРИВОДА
К настоящему времени широко освоено использование электропривода по схеме «тиристорный преобразователь – двигатель» (ТП – Д) », далее – тиристорный электропривод. Данный тип электропривода показал значительно лучшие статические и динамические характеристики по сравнению с предшествующей схемой «генератор – двигатель» (Г – Д), а именно: более высокий КПД, относительная безынерционность, незначительная потребляемая мощность для управления электроприводом и др.
Структура тиристорного электропривода включает в себя:
1. Трансформатор.
2. Двигатель постоянного тока, преимущественно, независимого возбуждения.
3. Управляемый тиристорный выпрямитель для питания обмотки якоря двигателя постоянного тока.
4. Управляемый либо неуправляемый выпрямитель для питания обмотки возбуждения двигателя.
5. Система импульсно-фазового управления тиристорным выпрямителем для питания обмотки якоря двигателя.
6. Система импульсно-фазового управления выпрямителем для питания обмотки возбуждения двигателя (в случае управляемого выпрямителя).
Функциональная схема тиристорного электропривода представлена на рисунке 1.
Рисунок 1 – Функциональная схема тиристорного электропривода На рисунке 1 приняты следующие обозначения:
Т - трансформатор;
ТВЯ - тиристорный выпрямитель для питания обмотки якоря двигателя;
ВОВ - выпрямитель для питания обмотки возбуждения двигателя;
СИФУ ТВЯ - система импульсно-фазового управления тиристорным выпрямителем для питания обмотки якоря двигателя;
UПИТ ОВ
Т
ТВЯ
ДПТ НВ ВОВ
СИФУ ТВЯ
СИФУ ВОВ
Сеть UСИНХ
UСИНХ UСЕТИ
UСЕТИ
UУПР
UУПР
U ПИТ Я
СИФУ ВОВ - система импульсно-фазового управления выпрямителем для питания обмотки возбуждения двигателя;
ДПТ НВ - двигатель постоянного тока независимого возбуждения.
Для создания имитационных моделей элементов тиристорного электропривода был использован ППП MatLab 6.1 – Simulink 4 фирмы MathWorks. Данный пакет прикладных программ получил свою популярность благодаря богатству и разнообразию библиотеки имитационных элементов, с помощью которых возможно осуществить моделирование различных систем и объектов.
В ходе работы было выполнено моделирование следующих элементов тиристорного электропривода: двигателя постоянного тока независимого возбуждения, управляемого тиристорного выпрямителя для питания обмотки якоря двигателя, его системы импульсно-фазового управления и неуправляемого выпрямителя для питания обмотки возбуждения двигателя.
Были рассмотрены следующие режимы работы тиристорного электропривода:
двигательный, динамическое торможение.
Наибольший интерес для моделирования вызвала система импульсно- фазового управления (СИФУ) и двигатель постоянного тока независимого возбуждения. Полученная модель СИФУ генерировала необходимые импульсы для отпирания тиристоров при наименьшем количестве блоков, входящих в ее состав, но при этом модель СИФУ лишь имитировала работу реальных систем управления, т.к. ее структура не соответствует действительности. Модель двигателя постоянного тока полностью отражала процессы, происходящие в действительности.
В дальнейшем планируется рассмотрения рекуперативного режима работы тиристорного электропривода, создание имитационной модели инвертора ведомого сетью и реализация режима рекуперации энергии в сеть в ППП MatLab 6.1 – Simulink 4.
Список использованной литературы
1. Забродин Ю.С. Промышленная электроника: Учебник для вузов.- М.:
Высш. школа, 1982.- 496с., ил.
2. Черных И.В. SIMULINK: Среда создания инженерных приложений / Под общ. ред. В.Г. Потемкина. – М.: «ДИАЛОГ–МИФИ», 2003. – 496 с.
3. В. П. Дьяконов. MATLAB 6.5 SP1/7 + Simulink 5/6. Основы применения. Серия «Библиотека профессионала». М.: СОЛОН–Пресс, 2005. – 800 с.: ил.
