Билет №7

1. Энергетические характеристики вентильного электропривода.

При определении КПД управляемого выпрямителя нужно учитывать, что понятие мощности, выделяемой в цепи нагрузки постоянного тока, может иметь двоякий смысл.

С одной стороны- это мощность P_d , определяемая как произведение постоянных составляющих (средних значений) выпрямленного тока I_d и напряжения U_d :

С учетом этих составляющих для преобразователя КПД определяется из следующего соотношения:

 = (U_d I_d) / (U_d I_d + P_т +P_в +P_всп +P_доп)

Коэффициентом мощности в установках переменного тока называется отношение активной мощности, потребляемой установкой к полной.

Коэффициент мощности позволяет определить полную мощность, потребляемую преобразователем электрической энергии, если известна активная мощность нагрузки преобразователя и его коэффициент мощности. При определении коэффициента мощности ТП необходимо учитывать несинусоидальность потребляемого им из сети тока.

Активная мощность P, потребляемая преобразователем, выражается следующей формулой:

P = U₁ I₁₍₁₎ cos 

где U₁ - действующее напряжение сети;

I₁₍₁₎ - действующее значение первой гармоники тока, поступающего из сети;

 - угол сдвига первой гармоники тока по отношению к напряжению питающей сети.

Полная мощность, потребляемая выпрямителем может быть записана в виде:

где I₁ - действующее значение несинусоидального тока, поступающего из сети;

I_n - действующее значение его n-ой гармоники.

Коэффициент мощности преобразователя:

 - это отношение активной мощности к полной, он может быть выражен следующим соотношением:

Для несинусоидального тока помимо активной мощности P и реактивной мощности Q вводится понятие мощности искажения T, определяемой как:

2. Способы снижения потребления реактивной мощности без компенсирующих устройств.

Мероприятия по снижению потребления реактивной мощности электроприёмниками (асинхронные двигатели, трансформаторы, вентильные преобразователи) экономически более выгодны, т.к. не требуют дополнительных капитальных затрат которые обычно сопутствуют внедрению компенсирующих установок.

Методы снижения потребления реактивной мощности электроприёмниками:

1) замена малозагруженных асинхронных двигателей двигателями меньшей мощности;

2) понижение напряжения у двигателей, систематически работающих с малой загрузкой;

3) ограничение XX асинхронных двигателей;

4) замена или отключение в период малых нагрузок трансформаторов;

5) применение наиболее целесообразной силовой схемы и системы управления вентильного преобразователя.

К уменьшению реактивной мощности, потребляемой преобразователем, приводят следующие меры:

1) применение более сложной силовой схемы (включение нулевого вентиля, регулирование напряжения на стороне переменного тока);

2) применение усложненных законов управления (поочередное управление последовательно соединенными преобразователями, несимметричное управление);

3) применение искусственной коммутации (одноступенчатой, двухступенчатой).

3. Математическое обеспечение систем управления станками

Интерполяция – переделываю, подновляю, восстанавливаю (формообразование, т.е. согласованное движение по осям).

“СЧПУ Н22».

Интегратор выполнен на ПКЧ (преобразователь код-частота), для двух координат в двоичном коде для линейной и круговой интерполяции, используя алгоритм оценочной функции.

В этом случае на каждом шаге решается алгебраическое уравнение траектории.

Для линейной интерполяции:

–в непрерывной форме, где y, x принимаем положительными (1-й квадрант).

–в дискретной форме в i-ом такте интегрирования.

–оценочная функция (рис.4.), т.е ошибка между непрерывной величиной и её дискретной формой.

Если F>0, то в следующем такте надо делать перемещение по x, если F<0, то по y.

Определим оценочную функцию в следующем такте, если сделали перемещение (один импульс по y или по x). Учитывая, что ,, имеем

Т.о. на каждом шаге интегрирования надо рассчитывать оценочную функцию. На практике, если имеет место перемещение по меньшей координате, то производят перемещение и по большой координате.

СЧПУ «Н33»

Интегратор выполнен на ПКЧ параллельного действия, работающем в двоичном коде. Способ интегрирования называется – цифровым дифференциальным анализатором. Это наиболее совершенная аппаратная стойка ЧПУ. Вначале она реализовывалась на простых микросхемах, затем на БИС.

Блок задания скорости (БЗС) аппаратной стойки ЧПУ.

На примере СЧПУ Н33 рассмотрим структуру блока задания скорости, его связи с интерполятором и выходным блоком.

Функции БЗС:

• Отработка перемещений с заданной скоростью подачи;

• Разгон в начале отработки кадра;

• Торможение на стыке кадров при смене скорости подачи;

• Автоматическое поддерживание постоянной контурной скорости при мгновенных включениях в работу одной, двух, трех координат;

• Ручное управление оператором с шагом в пределах.

Структура БЗС. (рис. .5.)

С перфоленты код скорости подачи записывается в буферный регистр ввода информации. В рабочем регистре находится выполняемый кадр управляющей программы. Наличие двух регистров позволяет заблаговременно записать и подготовить очередной кадр с перфоленты во время исполнения записанного кадра в рабочем регистре.

Заметим, что сами интеграторы интерполятора выполнены также как преобразователи код-частота параллельного действия. В целом, структура взаимодействия интерполятора, блока задания скорости, выходного блока имеет вид, показанный на рисунке 7.