Проектирование системы управления вентильным преобразователем - Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника курсовая работа

Главная

Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника
Проектирование системы управления вентильным преобразователем

Модель нереверсивного трехфазного управляемого тиристорного преобразователя как совокупность функциональных блоков и схем на основе логических элементов в программном пакете MatLab+Simulink: регулировочные и внешние характеристики, выбор силовых ключей.


посмотреть текст работы


скачать работу можно здесь


полная информация о работе


весь список подобных работ


Нужна помощь с учёбой? Наши эксперты готовы помочь!
Нажимая на кнопку, вы соглашаетесь с
политикой обработки персональных данных

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Министерство образования и науки Российской Федерации
Государственное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
Южно-Уральский государственный университет
Кафедра «Электропривод и оптимизация промышленных установок»
Пояснительная записка к курсовому проекту
по дисциплине «Преобразовательная техника»
Система управления вентильным преобразователем
Рисунок 1 - Предварительный вид регулировочной характеристики системы управления
7. пакетный способ управления - длительность пакета 120 эл.град., длительность импульса и паузы в пакете мкс;
8. параметры сети - напряжение 110 В, частота 50 Гц.
Замечание: вместо 3-х фазного трансформатора использовать дроссель с параметрами.
Рисунок 2 - Трёхфазная мостовая схема выпрямления
Трехфазная мостовая схема выпрямления (схема Ларионова) приведена на рисунке 2. Вентили VS2,VS4,VS6, у которых соединены аноды, называют, анодной тройкой вентилей, а вентили VS1,VS3,VS5, у которых соединены катоды - катодной тройкой вентилей. В катодной тройке вентилей проводит вентиль, у которого анод самый положительный, а в анодной тройке вентилей проводит вентиль, у которого катод самый отрицательный. Если в данный момент фаза A самая положительная, а фаза C - самая отрицательная, то ток проходит от фазы А через VS1 в нагрузку, через VS2 на фазу C. Нумерация вентилей соответствует порядку их работы [5].
Рисунок 3.1 - Функциональная схема одноканальной синхронной системы управления
Одноканальная синхронная СИФУ, рассматриваемая в данном курсовом проекте, отличается от многоканальной тем, что в ней с напряжением сети (независимо от числа фаз) синхронизирован только один канал управления, который является ведущим, а все последующие - формируют импульсы управления тиристорами путем отсчета заданного интервала времени от базовой точки, за которую принимается момент времени образования управляющего импульса на выходе ведущего канала преобразования.
Далее разъясним значение каждого из элементов данной системы:
· УС - устройства синхронизации предназначены для синхронизации системы управления с сетевым напряжением с целью формирования логической «1» разрешающей переход одного из тиристоров в открытое состояние;
· ФСУ - фазосдвигающее устройство предназначено для преобразования задания в фазовый сдвиг импульсов управления (обеспечивает регулировку угла управления силовым тиристором);
· ФИ - формирователь импульсов предназначен для формирования импульсов управления тиристоров с заданной длительностью или формы;
· РИ - распределитель импульсов обеспечивает распределение импульсов по соответствующим тиристорам в зависимости от логики работы БСК (блока силовых ключей);
· ГКИ - генератор коротких импульсов необходим для получения коротких импульсов, по переднему и заднему фронту ФСУ;
· G - генератор импульсов, генерирует импульсу передаваемые на счетчик, необходимые для отсчета времени.
· ST - счетчик отсчитывает некоторые промежутки времени, необходимые для формирования следующих импульсов управления;
· DC - дешифратор считывает логическую информацию с счетчика и преобразует в необходимые сигналы;
В структуре на рисунке 3.1 ведущим является канал фазы B, который по составу функциональных блоков и принципу их действия не отличается от любого из других каналов СИФУ. Далее, выходной сигнал ФИ1 фазы B, передний фронт которого является базовой точкой отсчета, подается на формирователь отсчетов для фаз А, С, выполненный, например, на основе счетчика ST, генератора счетных импульсов G и дешифратора DC. При появлении на выходе ST чисел, соответствующих заданному углу регулирования, дешифратор DC последовательно запускает ФИ2 и ФИ3 фазы A и фазы С. Связи, приводящие к установке формирователя отсчетов в исходное (нулевое) состояние на рисунке 3.1 не показаны. Синхронизаторы УС2 и УС3 фаз А, С выполняют вспомогательную роль, связанную с распределением управляющих импульсов по тиристорам БСТ. Угол регулирования определяется величиной сигнала управления на входе ФСУ [2].
Рисунок 3.2 - Функциональная схема одноканальной синхронной системы управления в среде MatLab+Simulink
Далее подробно рассмотрим работу каждого из элементов данной системы управления в отдельности и более подробно опишем работу каждого из них, а также ознакомимся с диаграммами сигналов на выходе каждого из элементов.
Рисунок 3.4 - Функциональная схема устройства синхронизации в среде MatLab+Simulink
Ниже на рисунке 3.5 видно, что пройденный через ГРФ сигнал сдвинулся на 90 эл. град., а выход УС четко следит за сетью, что соответствует желаемому результату.
Рисунок 3.5 - Временные диаграммы сигналов в УС
Рисунок 3.7 - Временные диаграммы сигналов УС и ГКИ
Рисунок 3.8 - Функциональная схема замкнутого интегрирующего ФСУ с синхронизацией со стороны релейного элемента
Для дальнейшего описания работы данной ФСУ стоит задаться рядом величин: В - величина внешнего генератора напряжения, проходя через ГПН, интегрированный сигнал сбрасывается от ГКИ, тем самым мы синхронизируем данный сигнал с сетью; В - величина сигнала, определяющая угол управления (по формуле 4 для данного значения
- постоянная времени ГПН, синхронизированного сетью, через который проходит сигнал ;
- постоянная времени ГПН, через который проходит сигнал управления (по условию задания ).
Сигналы и определяются по выражению:
Проходя через ГПН (интеграторы) сигналы и сигналы суммируются и идут на релейный элемент РЭ1, который замыкает обратную связь. Амплитуда релейного элемента равна , что и позволяет впоследствии добиться желаемого угла управления. Затем конечный сигнал проходит через РЭ2, преобразуясь тем самым в логический («1» или «0»). Временные диаграммы сигналов представленные ниже соответствуют ожидаемым, вследствие этого можно говорить о нормальном функционировании данного ФСУ [1].
Стоит отметить ряд достоинств данного типа ФСУ:
· линейность регулировочной характеристики;
· максимально возможный диапазон угла регулирования;
· высокая помехоустойчивость к внешним сигналам;
· ФСУ автоматически адаптируется к изменению параметров сети.
Рисунок 3.9 - Временные диаграммы сигналов в ФСУ
Рисунок 3.11 - Временные диаграммы сигналов распределителя импульсов, УС и ФСУ
Рисунок 3.12 - Структурная схема унивибратора
При попадании в унивибратор сигнал с РИ инвертируется и задерживается при помощи апериодического звена (RC - цепочки) причем постоянная времени данного звена выбирается достаточно малой ( сек) для получения короткого импульса, затем данный сигнал проходя через РЭ с порогами переключения 0,1 В и 0,9 В преобразуется в логический. После всех преобразовании измененный сигнал при помощи логической функции «И» сравнивается с первоначальным, и на выходе унивибратора формируется короткий импульс по переднему фронту. Ниже на рисунке 3.13 представлена работа унивибраторов.
Рисунок 3.13 - Сигналы, формируемые унивибратором для анодной и катодной групп
Рисунок 3.15 - Внутреннее строение счётчика в среде MatLab+Simulink
Далее сигнал со счётчика поступает на декодер, состоящий из двух логических элементов «И». Сигналы выдаваемые счётчиком и определяются из выражений:
Коэффициенты для и для определяют длительность импульсов управления, равную 120 эл.град. При переводе данных чисел в двоичный вид получаем: и . Затем при помощи декодера из двоичных значений сигнал переводится в логический. Ниже представлен рисунок 3.16, поясняющий суть преобразования сигналов в декодере. модель нереверсивный тиристорный преобразователь
После ФО импульсы поступают на формирователь импульсов (ФИ). Стоит отметить, что в данной системе управления трёхфазной мостовой схемой, мы используем два ФО, отдельно для анодной и отдельно для катодной групп, но они абсолютно идентичны.
Рисунок 3.16 - Внутренне строение декодера в среде MatLab+Simulink
Ниже можно взглянуть на диаграмму работы ФО для катодной группы.
Рисунок 3.17 - Временные диаграммы импульсов для катодной группы тиристоров
Рисунок 3.21 - Временные диаграммы иллюстрирующие работу ФП
Для более детального понимания работы ФП выше приведены временные диаграммы проходящих в нём сигналов.
Полученные в результате прохождения через ФП высокочастотные импульсы через усилитель мощности (УМ) усиливаются и отправляются на блок силовых ключей. Работа Усилителя мощности в данном курсовом проекте рассматриваться не будет, так как в среде MatLab+Simulink его надобность отсутствует.
Рисунок 4.1 - Временные диаграммы фазных напряжений сети и сигналов на выходе устройств СИФУ
Рисунок 4.2 - Временные диаграммы сигналов на выходе устройств СИФУ
Рисунок 4.3 - Временные диаграммы сигналов на вентиле VS1 и нагрузке
Представленные выше диаграммы сигналов на выходе устройств CИФУ показывают работу вентильного преобразователя совместно с системой управления, а временные диаграммы тока и напряжения на нагрузке помогают оценить работу данной системы имульсно-фазового управления. Из диаграммы тока можно судить о низкой динамике данной СИФУ, но в становившемся режиме качество тока через нагрузку довольно удовлетворительно. По диаграмме напряжения на нагрузке можно сказать о большом угле коммутации вентилей порядка 15 эл. град. Но в целом показатели работы системы управления весьма неплохи.
Рисунок 5.1 - Регулировочная характеристика системы управления (СУ)
Регулировочная характеристика - это зависимость выпрямленного напряжения от угла управления .
Данные регулировочной характеристики ВП
Рисунок 5.2 - Регулировочная характеристика вентильного преобразователя (ВП)
Регулировочная характеристика ВП совместно с СУ - это зависимость выпрямленного напряжения от величины входного сигнала .
Данные регулировочной характеристики ВП совместно с СУ
Рисунок 5.3 - Регулировочная характеристика ВП совместно с СУ
Внешняя характеристика - это зависимость выпрямленного напряжения от выпрямленного тока .
При снятии внешней характеристики активное сопротивление нагрузки изменялось в диапазоне от 10 Ом до 100 Ом с шагом 10 Ом.
Данные внешней характеристики ВП при угле управления
Рисунок 5.4 - Внешняя характеристика ВП
Наименование параметра и обозначении
Предельный ток (температура корпуса С, угол проводимости эл.град., Гц)
Ударный неповторяющийся ток в открытом состоянии при максимально допустимой температуре перехода
Максимально допустимая температура перехода
Дифференциальное сопротивление в открытом состоянии
Выбор элементов тиристорного преобразователя. Особенности расчета тиристорного преобразователя для электропривода постоянного тока. Характеристики основных элементов преобразователя и схем защиты. Подбор подходящих под результаты расчета элементов. курсовая работа [1,5 M], добавлен 14.10.2012
Выбор схемы тиристорного преобразователя. Определение ЭДС его условного холостого хода. Расчет параметров силового трансформатора. Особенности выбора тиристоров. Выбор сглаживающего и уравнительного реакторов. Защита тиристорного преобразователя. курсовая работа [344,4 K], добавлен 05.09.2009
Выбор силовой схемы тиристорного преобразователя и оценка его элементов. Определение основных параметров силового трансформатора. Расчет и выбор элементов защиты тиристоров. Статические и энергетические характеристики преобразователей этого типа. курсовая работа [333,1 K], добавлен 14.03.2014
Логическая схема как совокупность логических электронных элементов, соединенных между собой. Разработка схемы управляющего автомата. Выбор аналоговых элементов. Разработка управляющего автомата и проектирование его. Элементы цифровых электронных схем. курсовая работа [507,2 K], добавлен 29.01.2015
Расчет и выбор источника питания для электропривода на базе комплектного тиристорного преобразователя. Особенности построения электромеханической характеристики РЭП в замкнутой системе. Проектирование средств сопряжения СЭП и системы управления. курсовая работа [1,4 M], добавлен 31.05.2010
Выбор силового трансформатора. Обзор типовых схемных решений. Определение времени наработки на отказ нереверсивного тиристорного преобразователя. Расчет параметров идеального выпрямителя. Суммарные показатели надежности. Учет условий эксплуатации. курсовая работа [295,8 K], добавлен 21.05.2019
Функциональная схема тиристорного преобразователя. Выбор элементов силовой схемы. Расчет надежности трехфазной мостовой схемы выпрямления. Расчет трансформатора с учетом коэффициента запаса. Трансформатор силовой согласующий, автоматический выключатель. курсовая работа [225,2 K], добавлен 31.05.2016
Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д. PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах. Рекомендуем скачать работу .

© 2000 — 2021



Проектирование системы управления вентильным преобразователем курсовая работа. Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника.
Реферат: Современные идеологические концепции и доктрины
Демоверсии Контрольной Работы По Обществознанию
Реферат География 5 Класс Лаптевых
Диссертации По Теме Безопасности
Списки В Ворде Практическая Работа
Дневник Студента По Практике Образец Заполнения
Реферат: Курсовая по питанию
Реферат: Итоги анализа внутренней среды города Пскова 98 возможности для роста и развития 101
Лекционно- семинарско - зачетная система обучения физике
Синтаксическая Норма Реферат
Реферат: Recent Drops In The Stock Market Essay
Дипломная работа по теме Автоматизированная система управления таксомоторного парка
Прыжки В Длину Реферат Заключение
Словарь Курсовая Работа
Реферат: Отчёт по экономической игре Никсдорф дельта
Отчет По Практике В Администрации Муниципального Образования
Дневник Практики Проведение Профилактических Мероприятий
Курсовая работа по теме Суицидальное поведение подростков
Реферат по теме Холодильна установка для охолодження харчових продуктів
Реферат: The Use Of Symbolism In The Glass
Українська культура на початку XX століття - История и исторические личности реферат
Особливості правового регулювання інтелектуальної власності - Государство и право реферат
Право и правопонимание - Государство и право курс лекций