ЖУРНАЛ СТА 4/1997

88 4/97 ТЯЖЁЛАЯ ПРОМЫШЛЕННОСТЬ РАЗРАБОТКИ Введение В настоящее время во всем мире ак- туальна проблема повышения эконо- мичности работы различных механиз- мов, например, насосных и вентиля- торных агрегатов, а также улучшения их технических характеристик за счет внедрения частотнорегулируемых асин- хронных и синхронных приводов. Си- ловая часть регулируемого привода включает в себя — в общем случае — ре- гулируемый или нерегулируемый вы- прямитель, сглаживающее звено посто- янного тока, инвертор напряжения или тока, обеспечивающий работу асин- хронного или синхронного электро- двигателя с переменной скоростью. Появление в России таких современ- ных силовых полупроводниковых при- боров, как запираемые тиристоры, вы- сокочастотные IGBTтранзисторы и др., дает возможность отечественным спе- циалистам эффективно решить акту- альные задачи создания надежных ре- гулируемых приводов. Современная микропроцессорная техника позволяет создать полностью цифровую систему управления приводом с использовани- ем самых совершенных алгоритмов, комплексно решая вопросы диагности- ки работы силовой части и устройства управления, организации удобного ин- терфейса оператора и т. д. В АО «Научноисследовательский институт электроэнергетики» (ВНИИЭ) был разработан и внедрен частотно регулируемый синхронный электро- привод в составе тиристорного пуско- вого устройства синхронного двигате- ля 20 МВт для Новолипецкого метал- лургического комбината с микропро- цессорной системой управления век- торного типа. Силовая цепь электропривода пред- ставляет собой зависимый инвертор тока и состоит из двух одинаковых трехфазных мостовых управляемых тиристорных выпрямителей, включен- ных своими шинами постоянного тока встречнопараллельно через сглажива- ющий реактор. Трехфазный вход пер- вого (собственно выпрямителя) через трансформатор подключен к питаю- щей сети, а второго (инвертора) — к статорной обмотке двигателя. В качест- ве сигналов обратной связи системы уп- равления измеряются фазные напряже- ния и токи на входе выпрямителя и выходе инвертора, а также напряжения и токи на входе возбудителя, и напря- жения на рабочих шинах. Структурная схема алгоритма управ- ления построена по многоконтурному принципу с настройкой каждого конту- ра на модульный оптимум. Для форми- рования обратных связей по скорости и угловому положению ротора, а также потокосцеплению двигателя использу- ется оригинальный алгоритм, отдель- ные элементы которого применены и для синхронизации систем импульсно фазового управления (СИФУ) выпрями- теля и возбудителя, а также измерения углового положения вектора напряже- ния рабочей системы шин. Так как ти- ристоры — приборы с неполной управ- ляемостью, то коммутация вентилей ин- вертора осуществляется за счет реак- тивной мощности двигателя, что накла- дывает строгие ограничения на его электромагнитный режим и обуслав- ливает специфическую структуру регу- лятора внутреннего контура. Для ком- пенсации неидеальности характеристи- ки выпрямителя в зоне прерывистых то- ков применена дополнительная быст- родействующая обратная связь по вы- прямленному току. СИФУ построены по вертикальному принципу, то есть осно- ваны на сравнении пилообразного опор- ного сигнала с уставками. Работоспо- собность всех модулей алгоритма была предварительно проверена при помо- щи цифрового моделирования на ЭВМ. Аппаратная реализация Цифровая реализация системы уп- равления регулируемого электроприво- да требует от вычислителя высокой Александр Вейнгер, Александр Новаковский, Павел Тикоцкий В статье описывается система управления синхронным электродвигателем мощностью 20 МВт, построенная на базе контроллера цифровой обработки сигналов ЦОС TORNADO-30. И СПОЛЬЗОВАНИЕ КОНТРОЛЛЕРА ЦОС TORNADO-30 ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОПРИВОДОМ