О минимальной индуктивности сглаживающего дросселя тиристорного электропривода в граничном режиме работы преобразователя
Аннотация
Исследованы режимы работы сглаживающего дросселя в цепи двигателя постоянного тока (ДПТ) тиристорного электропривода. Приведены основные математические и графические зависимости изменения индуктивности Lс сглаживающего дросселя от угла управления и числа фаз тиристорного преобразователя (ТП). Рассмотрена ситуация малой скорости перемещения исполнительного механизма (ИМ) технологической машины (ТМ) и уменьшения зоны прерывистого тока (ЗПТ) якоря. Показано, что в этом случае для увеличения жёсткости механической характеристики ДПТ минимальное значение индуктивности сглаживающего дросселя (Lс) целесообразно определять при граничном угле управления αгр, равном 50—60 эл. град. В этом случае состояние магнитопровода дросселя определяется ветвями частного предельного несимметричного гистерезисного цикла, характеризующего электромагнитные процессы в магнитопроводе под воздействием однополярных импульсов тока. Эффективность использования сердечника дросселя при этом определяется приращением индукции, т. е. разностью уровней остаточной индукции В(0) и индукции насыщения материала магнитопровода. Введение воздушного зазора (δ) стабилизирует эквивалентную магнитную проницаемость сердечника. Её могут нарушитьнагрев магнитопровода сглаживающего дросселя током якоря, температурные колебания окружающей среды и условия эксплуатации тиристорного электропривода. В случае минимальной индуктивности Lс сглаживающего дросселя (для граничного угла αгр) снижается влияние факторов дестабилизации эквивалентной магнитной проницаемости сердечника (при наличии воздушного зазора δ), исключаются ЗПТ. Это позволяет уменьшить электрические потери в силовом контуре системы ТП — ДПТ, а также формировать необходимую жёсткость механических характеристик ДПТ и равномерность движения ИМ ТМ в зонах малой частоты вращения якоря.
Об авторах
Николай Фёдорович КарнауховРоссия
Владимир Васильевич Мартынов
Россия
Дмитрий Александрович Статовой
Россия
Список литературы
1. Лукинов, А. П. Проектирование мехатронных и робототехнических устройств : учеб. по-собие / А. П. Лукинов. — Санкт-Петербург : Лань, 2012. — 608 с.
2. Карнаухов, Н. Ф. Электромеханические и мехатронные системы / Н. Ф. Карнаухов. — Ростов-на-Дону : Феникс, 2006. — 320 с.
3. Перельмутер, В. М. Системы управления тиристорными электроприводами постоянного тока / В. М. Перельмутер, В. А. Сидоренко. — Москва : Энергоатомиздат, 1988. — 304 с.
4. Булгаков, А. А. Новая теория управляемых выпрямителей / А. А. Булгаков. — Москва : Наука, 1970. — 320 с.
5. Карнаухов, Н. Ф. О возможностях программного управления режимом динамического торможения двигателя постоянного тока при позиционировании промышленного робота / Н. Ф. Карнаухов, М. Н. Филимонов, А. В. Бондаренко // Информационное обеспечение и управление в мехатронных производственных системах : межвуз. cб. науч. ст. — Ростов-на-Дону, 1998. — С. 74–82.
6. Вдовин, С. С. Проектирование импульсных трансформаторов / С. С. Вдовин. — Ленинград : Энергоатомиздат, 1991. — 148 с.
7. Схема питания электропривода со сглаживающим дросселем в цепи постоянного тока : патент 2224350 Рос. Федерация : H02M1/14, H02P5/16, H02P7/29, B60L15/08 / Н. Ф. Карнаухов, Р. С. Мироненко, М. Н. Филимонов. — Заявл. 10.09.2003 ; опубл. 20.02.2004.
8. Тиристорные регулируемые электроприводы постоянного тока / Н. Н. Алексеева [и др.]. — Москва : Энергия, 1970. — 134 c.
9. Сидоров, И. Н. Индуктивные элементы радиоэлектронной аппаратуры : справочник / И. Н. Сидоров, М. Ф. Биннатов, Л. Г. Шведова. — Москва : Радио и связь, 1992. — 228 с.
10. Поздняков, О. И. Электропривод промышленных роботов : учеб. пособие / О. И. Позд-няков. — Москва : Изд-во МПИ, 1990. — 116 с.
11. Ерофеев, А. А. Теория автоматического управления : учебник для вузов / А. А. Еро¬феев. — 2-е изд., перераб. и доп. — Санкт-Петербург : Политехника, 2001. — 302 с.
12. Карнаухов, Н. Ф. Проблемы электромагнитной совместимости применения преобразо-вательных устройств / Н. Ф. Карнаухов, А. А. Линьков, А. Ю. Ястребов // Управление. Конкуренто-способность. Автоматизация : сб. науч. тр. — Ростов-на-Дону : Изд-во ИУИ АП, 2004. — Вып. 3. — С. 8–12.
Рецензия
Для цитирования:
Карнаухов Н.Ф., Мартынов В.В., Статовой Д.А. О минимальной индуктивности сглаживающего дросселя тиристорного электропривода в граничном режиме работы преобразователя. Вестник Донского государственного технического университета. 2013;13(7-8):88-96. https://doi.org/10.12737/2024
For citation:
Karnaukhov N.F., Martynov V.V., Statovoy D.A. ON MINIMAL INDUCTION OF THYRISTOR DRIVE SMOOTHING THROTTLE UNDER CONVERTER EDGE OPERATING CONDITIONS. Vestnik of Don State Technical University. 2013;13(7-8):88-96. (In Russ.) https://doi.org/10.12737/2024