Частотная фильтрация

Привод переменного тока; в котором используется асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором с частотным управлением, является весьма перспективным и в ближайшем будущем во многих случаях сможет заменить систему ТП—Д постоянного тока.

Регулируемый синхронный электропривод с частотным управлением в настоящее время находит применение в производстве искусственного волокна, в прядильном производстве, на морских судах и для некоторых специальных производств.

Использование полупроводниковых преобразователей частоты открывает большие возможности в отношении формирования требуемых статических и переходных процессов частотно-управляемых синхронных электроприводов. Этот привод обладает рядом свойств, не присущих асинхронному электроприводу с частотным управлением в разомкнутых системах, а именно:

6.8. Автоматическое регулирование электроприводов переменного тока с частотным управлением

6.8. Автоматическое регулирование электроприводов переменного тока с частотным управлением......... 257

Регулирование скорости изменением первичной частоты (частотное регулирование) требует применения источников питания с регулируемой частотой (синхронные генераторы с переменной скоростью вращения, ионные или полупроводниковые преобразователи частоты и др.). Поэтому данный способ регулирования используется главным образом в случаях, когда для целых групп двигателей необходимо повышать (п > 3000 об/мин) скорости вращения (например, ручной металлообрабатывающий инструмент; некоторые механизмы деревообрабатывающей промышленности и др.) или одновременно и плавно их регулировать (например, двигатели рольгангов мощных прокатных станов и др.). С развитием полупроводниковых преобразователей все более перспективным становится также индивидуальное частотное регулирование скорости вращения двигателей. Схему короткозамкнутого асинхронного двигателя с частотным управлением при помощи полупроводниковых преобразователей можно получить, если на схеме 11-14 заменить явно-полюсный ротор на ротор с обмоткой в виде беличьей клетки и питать эту схему от сети переменного тока через полупроводниковый выпрямитель. Управление инвертором при этом производится особым преобразователем частоты вне зависимости от положения ротора двигателя. Напряжение регулируется с помощью выпрямителя.

Регулирование скорости изменением первичной частоты (частотное регулирование) требует применения источников питания с регулируемой частотой (синхронные генераторы с переменной скоростью вращения, ионные или полупроводниковые преобразователи частоты и др.). Поэтому данный способ регулирования используется главным образом в случаях, когда для целых групп двигателей необходимо повышать (п > 3000 об/мин) скорости вращения (например, ручной металлообрабатывающий инструмент, некоторые механизмы деревообрабатывающей промышленности и др.) или одновременно и плавно их регулировать (например, двигатели рольгангов мощных прокатных станав и др.). С развитием-полупроводниковых преобразователей все более перспективным становится также индивидуальное частотное регулирование скорости вращения двигателей. Схему короткозамкнутого асинхронного двигателя с частотным управлением при помощи полупроводниковых преобразователей можно получить, если на схеме 11-14 заменить явно-полюсный ротор на ротор с обмоткой в виде беличьей клетки и питать эту схему от сети переменного тока через полупроводниковый выпрямитель. Управление инвертором при этом производится особым преобразователем частоты вне зависимости от положения ротора двигателя. Напряжение регулируется с помощью выпрямителя.

Смесители. Обычно электропривод смесителей выполняют нерегулируемым с асинхронным короткозамкнутым двигателем. При необходимости регулирования частоты вращения используют механические вариаторы. В последнее время для смесителей применяют безредукторный электропривод с частотным управлением. Например, электроприводы резиносмесителей выполняют регулируемыми и нерегулируемыми. Поскольку максимальные мощности электродвигателей современных резиносмесителей достигают 2500 кВт, то нерегулируемые электроприводы выполняют с синхронными электродвигателями, регулируемые — с асинхронными.

Сепараторы. Обычно электропривод сепараторов выполняют нерегулируемым с асинхронным короткозамкнутым двигателем. При необходимости регулирования частоты вращения в последнее время применяется электропривод переменного тока с частотным управлением.

Для электроприводов главного движения шлифовальных станков и заточных станков, где требуется высокая частота вращения (6000 мин"1 и более), применяются высокооборотные электроприводы переменного тока. Для этих станков используют специальные асинхронные двигатели с частотным управлением мощностью до 100 кВт, асинхронные высокоскоростные двигатели мощностью до 4 кВт и др.

для насосов и вентиляторов — электропривод по схеме бесконтактного асинхронно-вентильного каскада (при модернизации действующего оборудования) или с асинхронным короткозамк-нутым электродвигателем и частотным управлением;

Особенности выполнения программных защит. При выполнении программных защит из-за специфичности элементной базы приходится многие вопросы реализации решать иначе, чем при электромеханической и полупроводниковой базах. Возникает и ряд дополнительных задач [16]. В частности, необходимо обращать внимание на следующее: 1) требуется более четкое и исчерпывающее описание алгоритмов функционирования, так как они являются единственным путем учета реальных физических процессов, происходящих в ИО; 2) Ч'-функции, характеризующие формирование величин, записываются для дискретных моментов времени и должны содержать только арифметические операции; 3) должно обращаться внимание на снижение погрешностей, обусловленных погрешностями квантования значений входных величин, а также округлением результатов расчета, вследствие ограниченной длины разрядной сетки, используемой для записи чисел; 4) для ИО, реагирующих на основную слагающую промышленной частоты, для быстродействующих защит обычно необходима частотная фильтрация и т. д., представляющая задачу, пока полностью не решенную.

Исходя из схемотехнической унификации и удобства проектирования микроэлектронной аппаратуры, целесообразно сведение многообразия АФ к небольшому числу, приняв их за основные, подобно тому как это принято в цифровой технике, где основополагающими являются операции дизъюнкции, конъюнкции и инверсии. Поэтому в технике аналоговых ИМС приняты пять основных аналоговых функций: усиление, сравнение, ограничение, перемножение, частотная фильтрация.

2) Частотные и временные характеристики цепей, используемых для различных линейных преобразований сигналов (усиление, дифференцирование и интегрирование, частотная фильтрация и т. д.).

Структура УПС с параллельной передачей сигналов-представлена на 2.2. В этой схеме с помощью мультиплексоров организуется N дискретных параллельно работающих подканалов, индивидуальные модуляторы и демодуляторы которых объединены соответственно по входу и выходу групповыми устройствами модулятора (ГУМ) и демодулятора (ГУДм). Объединение сигналов подканалов в общий групповой сигнал в передатчике и выделение индивидуальных сигналов при обработке принятого и* НКС группового сигнала осуществляются, как правило, с помощью линейных операций над сигналами. Например, в широко-применяемой на сетях ТГС многоканальной аппаратуре частотного телеграфирования (ТТ-12, ТТ-48, ТТ-144 и др.) такими операциями на передаче является сложение сигналов подканалов, на приеме — частотная фильтрация.

К одномерному описанию МСП в виде (2.21) можно в ряде случаев свести и такие варианты обработки сигналов в приемнике, в которых Г>0. Пусть решение принимается методом взятия однократного отсчета в моменты //, но не по сигналу z(t), действующему непосредственно на выходе НКС, а по сигналу z'(t), полученному в результате предварительных инерционных преобразований в приемнике процесса z(t). Введение таких преобразований обычно обусловлено стремлением уменьшить сложность реализации приемника. Это могут быть, например, частотная фильтрация процесса z(t), перенос спектра сигнала, детектирование. Если преобразования линейные в том смысле, что их результат — процесс z'(t) — представим так же, как процесс z(t) в виде раз-

Основные аналоговые функции (ОАФ) — усиление, сравнение, ограничение, перемножение, частотная фильтрация.

3 Основные аналоговые функции (ОАФ) усиление, сравнение, ограничение, перемножение, частотная фильтрация

Как частотная фильтрация на входе реле, так и нелинейные преобразования с последующей фильтрацией по частоте почти не обеспечивают выделения только одной составляющей. В таком случае неотфильтрованные составляющие окажут влияние на работу реле.

осуществляется измерение этих параметров — мгновенно или интегрально. Измерение мгновенного значения в одной точке приводит к потере информации и может быть применимо только при синусоидальных сигналах. Для этого на входе реле должна быть частотная фильтрация. Измерение интегрального параметра содержит частотную фильтрацию в самом принципе измерения. Поэтому сопоставлять способы измерения необходимо с учетом фильтрации сигнала — внутренней или внешней по отношению к реле. Такое сопоставление показывает, что у фа-зосравнивающего принципа нет особых преимуществ по сравнению с реле, выполненными на принципе сравнения величин по модулю.

Большое влияние гармоник на точность измерения фазы объясняется самим принципом измерения. В рассмотренном способе для измерения используется всего одна точка синусоиды (точка перехода функции через ноль). Это аналогично ранее рассмотренному варианту расчета прогнозируемого действующего значения по измерению мгновенного значения сигнала. В § 3.1 было показано, что такой способ не обладает фильтрующими свойствами гармонических составляющих. Для устранения этого недостатка необходима частотная фильтрация на входе устройства.

3.10. Частотная фильтрация входного сигнала