Согласованного управления

Известно, что генератор с внутренним сопротивлением Zr отдает максимальную полную мощность в нагрузку ZH, согласованную с его внутренним сопротивлением, т. е. при ZH = Zr. Если между генератором и нагрузкой находится четырехполюсник, как это показано на 9.1, то для передачи максимальной полной мощности от генератора в четырехполюсник необходимо согласовать входное сопротивление четырехполюсника ZBXl с внутренним сопротивлением генератора, т. е. выполнить условие ZBXl=Zr, а для передачи максимальной полной мощности от четырехполюсника в нагрузку — согласовать входное сопротивление четырехполюсника ZBx2 с сопротивлением нагрузки, т. е. выполнить условие ZBx2 = ZH. Такой режим включения четырехполюсника, когда ZBXl=Zr и ZBx2 = ZH, называется режимом согласованного включения.

Можно теперь уточнить определение режима согласованного включения. Режимом согласованного включения четырехполюсника называется такой режим его работы, когда внутреннее сопротивление генератора выбрано равным характеристическому сопротивлению четырехполюсника Zcl, а сопротивление нагрузки равным характеристическому сопротивлению Zc2.

Схема согласованного включения четырехполюсника показана на 9.14. Входное сопротивление четырехполюсника Zni=(AiiZH + Ali)/(A2iZ,+A22) = = 2000 Ом, или из схемы Znl = Z1 + Z2ZH/(Z2 + ZH) = 2000 Ом, Z.,2 = = (A22Zr + Al2)/(A2iZr-l-Ai1) = 720 Ом или из схемы Zai2-Z2(Zi+Zr)/ (Z2 + Z,+Zr) = 7200M.

причем все токи и напряжения измеряются или вычисляются в режиме согласованного включения четырехполюсника, т. е.

где $! и S2 — полные мощности на входе и выходе четырехполюсника при согласованном его включении, называется характеристическим (собственным) ослаблением четырехполюсника. Она показывает в логарифмическом масштабе, на сколько уменьшилась мощность на выходе четырехполюсника по сравнению с мощностью на его входе при передаче энергии через четырехполюсник в режим г согласованного включения.

Рабочее ослабление четырехполюсника. Режим согласованного включения четырехполюсника является наиболее благоприятным для передачи энергии. Однако обеспечить идеальное согласование четырехполюсника с генератором и нагрузкой в широкой полосе частот возможно только в том случае, когда внутреннее сопротивление генератора, сопротивление нагрузки и характеристические сопротивления четырехполюсника являются активными. Добиться же равенства комплексных сопротивлений на всех частотах рабочего диапазона, как правило, не удается. Возникающая вследствие этого месогласованность приводит к дополнительным потерям энергии.

Указанный режим работы линии является режимом согласованного включения. При этом вся энергия поглощается в конце линии нагрузочным сопротивлением. Этот режим работы наиболее выгоден для передачи сигналов связи, так как отражение энергии от нагрузки приводит помимо увеличения рабочего ослабления линии к появлению так называемых эхо-сигналов, накладывающихся на основной сигнал и искажающих его.

Уравнения передачи однородной линии в режиме согласованного включения могут быть легко получены из (11.96 и в), если учесть, что при согласованном включении ?/2~_/2^в, U1=J[1Ztt,

Таким образом, коэффициент распространения линии _у характеризует изменение напряжения и тока по абсолютной величине и по фазе при распространении энергии на расстояние, равное единице длины линии (1 км или 1 м) в условиях согласованного включения линии.

Условие, когда четырехполюсник нагружен соответствующим характеристическим сопротивлением, называется условием согласованной нагрузки или согласованного включения.

В случае согласованного включения сопротивлений на входе и выходе четырехполюсника, т. е. при Z! = Zlc и Z2=Zic, вносимое затухание равно собственному затуханию четырехполюсника.

Технический прогресс в самых различных отраслях промышленности связан с непрерывно усложняющейся технологией производства, с повышением требований к точности изготовления изделий и их качеству при все более сложном процессе их обработки. Вместе с тем растет объем производства, что выдвигает требование повышения производительности машин за счет увеличения как их мощности, так и скорости обработки изделий. Поскольку подавляющее большинство производственных машин .оснащается электрическими приводами, возрастание требований к этим машинам ведет к ужесточению требований к электроприводу, на который возлагается задача осуществления сложных перемещений рабочих органов механизма. В процессе реализации этих перемещений возникает необходимость разгона, торможения, реверса электропривода, поддержания постоянства регулируемой величины (координаты), изменения ее по определенному закону и т.. д. Механизм может быть оборудован несколькими электроприводами, каждый со своими собственными системами управления. Может возникнуть необходимость согласованного управления электроприводами нескольких механизмов, каждый из которых имеет свою систему управления.

Блочный щит управления (БЩУ) служит для контроля над работой всего оборудования блоков и согласованного управления работой. Находящиеся в помещениях БЩУ старшие операторы и операторы блоков обеспечивают нормальную работу блоков станции.

паузы (свыше 5 мс) применяют встречно-параллельные схемы реверсивных преобразователей, работающие в режиме раздельного управления, т. е. без уравнительного тока, в то время как для получения плавного и непрерывного (без пауз) реверса тока необходимо использовать в таких схемах режим согласованного управления. Более подробно эти два режима описываются далее.

Раздельное и согласованное управление. Режимы раздельного и согласованного управления рассмотрим на примере схемы реверсивного преобразователя 3.16. При раздельном управлении реверс осуществляется следующим образом: сначала путем запирания управляющих импульсов выключается ранее проводивший ток вентильный комплект, например ВК1, а затем после некоторой паузы, примерно 5 мс, включается второй вентильный комплект путем подачи на него управляющих импульсов. В этом случае реакторы iLt—L4 могут отсутствовать.

Бестоковую паузу можно уменьшить, если ввести режим согласованного управления, при котором управляющие импульсы подаются одновременно на оба комплекта вентилей. Пусть, например, ВК.1 работает в выпрямительном режиме с углом управления а и обеспечивает в нагрузке ток 1аи при этом ВК2 управляется как инвертор с углом р=а. Если пренебречь всеми падениями напряжения на элементах схемы, напряжение на выходе выпрямителя Ud[ = Udwcos a, a внутренняя противо-ЭДС инвертора Edi,= Ud2=UdioCOS р. Эта противо-ЭДС инвертора направлена встречно к выходному напряжению выпрямителя, и так как f/di —^Лгг. в контуре, образованном обоими вентильными комплектами, ток не протекает.

Преобразователи для питания цепи якоря. Принцип согласованного управления предполагает, что углы управления czi и аи обеих вентильных групп преобразователя связаны соотношением

Широко распространены системы управления приводами реверсивных прокатных станов, основанные на принципе подчиненного регулирования. На 4.44, а изображена схема двухзон-ного регулирования скорости реверсивной клети с индивидуальным приводом горизонтальных валков для случая согласованного управления вентильными преобразователями. Каждый из двигателей имеет автономную схему регулирования напряжения якоря и магнитного потока возбуждения.

Одновременно с появлением межклетьевых натяжений начинают действовать соответствующие контуры регулирования с отработкой рассогласования по схеме согласованного управления скоростным режимом клетей. Принцип согласованного управления скоростным режимом клетей, в соответствии с которым задается соотношение скоростей клетей, следует из условия сохранения секундного объема металла:

которые при спаде тока, протекающего через работающую группу либо тока определенного направления в нагрузке до достаточно малого значения вырабатывают команды, подаваемые на логическое устройство ЛУ, управляющее ключами KI и К%, для снятия управляющих импульсов с системы управления СУ и СУ^ данного комплекта и на подачу импульсов на другой комплект с задержкой, превышающей время восстановления вентилей. Углы управления вышедшего из работы и вновь вступившего в работу комплектов должны отвечать уравнению согласованного управления а^+а^ = 180°, чтобы непрерывность результирующей регулировочной характеристики не нарушалась. В то же время одновременная работа вентильных комплектов должна быть надежно исключена даже в течение коротких интервалов, поскольку при отсутствии ограничивающих реакторов броски уравнительного тока могут быть весьма значительными.

Внутренние Возможность программного изменения во времени задания на частоту или технологическую переменную; настройка циклограмм (программ циклического формирования уставки задания в реальном времени) с пульта оператора Возможность архивирования (сброса во внутреннюю память) параметров технологического процесса для последующей диспетчеризации и анализа Цифровое осциллографнрованис внутренних переменных ЭП и параметров технологического процесса Возможность объединения ПЧ в локальную промышленную сеть стандарта RS-485 (двухпроводная линия) для согласованного управления несколькими рабочими станциями

Внутренние Четыре дискретных входа (10 мА) Два аналоговых входа Четыре — восемь релейных выходов Два аналоговых выхода Возможность подключения портативного компьютера через последовательный порт RS-232 Создание локальной промышленной сети для согласованного управления несколькими рабочими станциями через последовательный порт RS-485