|
Регулятор мощности на тиристорах
|
|
| Pavel_78 |
Дата: Чт, 28.02.2013, 15:38 | Сообщение # 1 |
![]( "Pavel_78")
Группа:
Проверенные
Ранг:
Новенький
Сообщений:
8
Замечания:
±
На сайте с 01.02.2012
Статус:
Offline
|
Парни добрый день! Загорелся идеей регулятора мощности описанного в статье "НОВЫЙ ПОДХОД В КОНСТРУИРОВАНИИ ТИРИСТОРНЫХ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ " -выдержка из статьи -
В качестве фазового детектора устройства используется встроенный в контроллер ССР модуль, при помощи которого осуществляется измерение периода сети переменного тока фазы А. После этого измеренное значение сравнивается с эталонным, т.е. ожидаемым периодом при частоте сети ровно 50 Гц и, если отклонение не превышает заданное, то полученное значение переписывается во внутренний счетчик фазы А. Далее вычисляется коррекция для фаз В и С и загружаются соответствующие счетчики фаз. Счетчики фаз А, В и С декрементируются от внутреннего генератора времени, один тик (период) которого равен 27,7 мкс, что соответствует шагу в 0,5 градуса при периоде сети 20 мс. При обнулении счетчиков фаз происходит перезагрузка значением, измеренным ССР модулем. Если отклонение периода превышает заданное, т.е. ССР модуль принял помеху, то счетчики фаз не загружаются новым значением, а продолжают считать в автономном режиме, при этом на каждую принятую помеху инкрементируется счетчик помех. Когда количество принятых помех превышает заданное значение, устройство выключается. Экспериментально установлено, что для промышленного оборудования, эксплуатируемого в Москве, оптимальное допустимое время действия помехи, когда устройство управления работает еще надежно, не должно превышать 0,5 с или 25 периодов сети. Допустимое время действия помехи зависит от мощности устройства и от засоренности сети помехами и может настраиваться под конкретного пользователя. Подстройка частоты и фазы осуществляется изменением количества тиков (периодов в 27.7 мкс) генератора времени на периоде сети (примерно 20 мс). ССР модуль измеряет, сколько тиков в 27.7 мкс укладывается между моментами перехода через нуль фазы А и затем загружает это значение во внутренние счетчики фаз. Диапазон подстройки частоты составляет 47…53 Гц и ограничен размерами таблицы для вычислений коррекции фаз В и С. Для функционирования устройства достаточно только датчика перехода через нуль фазы А. Фазы В и С контроллер восстанавливает из фазы А. Потеря управления системой происходит из-за разбежки фаз внутреннего генератора и сети. Эту разбежку программа отлавливает в самой начальной стадии, принудительно выключая систему.[font=Arial]Во время макетирования устройства был проведен эксперимент. После попадания системы в синхронизм был отключен ССР модуль и проверено, за какое время разойдутся фазы внутреннего генератора устройства с сетью. Было получено время от 3 до 5 с, что можно интерпретировать как отличный результат.
Набросал программку но при отладке в протеусе управляющие импульсы не стоят на заданном месте, а немного двигаются (тогда и мощность будет гулять). Собственно вопрос как оптимизировать программу или уходить на более быстрые контроллеры (на Xtal = 4 особенно видно)?. Второй вопрос - почему скачет значения ССР? [/font]
|
|
|
|
| S_moke |
Дата: Пн, 19.08.2013, 10:53 | Сообщение # 2 |
Группа:
Проверенные
Ранг:
Новенький
Сообщений:
17
Замечания:
±
На сайте с 16.08.2011
Статус:
Offline
|
А почему применен именно модуль ССР? Нельзя ли собрать детектор нуля на двух резисторах и оптопаре и отслеживать переход через ноль по изменению флага (PortB4-7). В этом случае будет привязка к каждому периоду сети без лишних вычислений.
|
|
|
|
| MiXaS |
Дата: Пн, 19.08.2013, 13:57 | Сообщение # 3 |
Группа:
Проверенные
Ранг:
Разобрался
Сообщений:
549
Замечания:
±
На сайте с 02.10.2010
Статус:
Offline
|
НОВЫЙ ПОДХОД В КОНСТРУИРОВАНИИ ТИРИСТОРНЫХ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ
Слово тиристорых нужно заменить на Симисторных, если вы собираетесь работать с переменным током.
Дело пахнет кучкой взорванных симисторов! 
Думаю нужно синхронизировать каждую фазу, как предложил S_moke, более разумное решение, так как малейшая рассинхронизация приведет к кз. Не знаю как современных симисторы, но буквально несколько лет назад, наблюдалось такое явление: При приближении напряжения на аноде и катоде к уровню номинального происходил неуправляемый пробой, т.е симистор сам "открывался", становился проводником. А если мы говорим о 3х фазной сети это просто катастрофа.
|
|
|
|
| Pavel_78 |
Дата: Вт, 03.09.2013, 09:54 | Сообщение # 4 |
![]( "Pavel_78")
Группа:
Проверенные
Ранг:
Новенький
Сообщений:
8
Замечания:
±
На сайте с 01.02.2012
Статус:
Offline
|
Переход синуса через 0 и так будет отслеживать детектор нуля на компараторе. ССР используется для другой цели - измерения полупериода -> отсекание ошибки если вход регулятора схватил помеху. На счет тиристор или симистор разницы нет, что поставить смысл тот же.
Что касается значений угла открытия ближе к максимому то в этом случае действительно тиристоры выйдут из строя если угол открытия выйдет за пределы 180 град. получится фаза А напрямую влетает в фазу В минуя нагрузку (если образно говоря). Имеет смысл ограничить угол открытия на 175 град. при этом потери в мощности будут незаметными.
|
|
|
|
| MiXaS |
Дата: Вт, 03.09.2013, 10:35 | Сообщение # 5 |
|
Группа:
Проверенные
Ранг:
Разобрался
Сообщений:
549
Замечания:
±
На сайте с 02.10.2010
Статус:
Offline
|
Цитата (Pavel_78) На счет тиристор или симистор разницы нет, что поставить смысл тот же.
Цитата (Pavel_78) Имеет смысл ограничить угол открытия на 175 град
Я аспирант кафедры Электрические машины и электропривод. Так вот есть один из способов управления 3-х ф двиг. изменения амплитуды питающего напряжения. Скажу сразу этот метод применим ни ко всем электроприводам, и один из самых неэкономичных! Но соль не в этом. Мой коллега в начале 2000-х разрабатывал устройство, на базе PIC и симисторов, которое могло бы изменяя фазу открытия и управлять 3-х фазной нагрузкой. Результат конечно был, но это заняло много времени, денег, усилий, но наука становится наукой только на практике.
Очень много подводных камней встретилось на пути у моего коллеги. Так как мы с ним электронщики, да еще и пиками увлекаемся, он так вообще с 199 затергого года да еще и на асме, он мне поведал много страшных явлений связанных с этим устройством, да еще если нагрузка реактивная...
Думайте конечно сами, но я бы воспользовался проверенным способом.
|
|
|
|
| Pavel_78 |
Дата: Ср, 04.09.2013, 14:18 | Сообщение # 6 |
![]( "Pavel_78")
Группа:
Проверенные
Ранг:
Новенький
Сообщений:
8
Замечания:
±
На сайте с 01.02.2012
Статус:
Offline
|
2 встречно-параллельных тиристора дают симистор. По методу регулирования - это и есть фазовый, который и описывал.
Сам работаю в службе КИП и обслуживаем эл. печи. Под самую мощную печь 750 кВт, был изобретен регулятор мощности с фазовой автоподстройкой частоты. Отстроенный на столе с максимальным углом открытия тиристора порядка 175 град. подключали к печи. У него необходимо поймать(угадать не знаю что еще ) чередование фаз - строго А->B->C->. При неправильном попадании выбивает 1кА автоматы или контакторы на 630А начинаю угрожающе гудеть перед выбиванием автоматов. Вот в это время и очко то сдает. В связи с чем и появилось желание сделать регулятор мощности с контролем чередования фаз и устойчивым к сетевым помехам.
|
|
|
|
| MiXaS |
Дата: Чт, 05.09.2013, 09:24 | Сообщение # 7 |
|
Группа:
Проверенные
Ранг:
Разобрался
Сообщений:
549
Замечания:
±
На сайте с 02.10.2010
Статус:
Offline
|
Pavel_78, не могу запустить Ваш файл протеуса. Киньте архив
|
|
|
|
| anatol |
Дата: Чт, 05.09.2013, 14:02 | Сообщение # 8 |
Группа:
Проверенные
Ранг:
Помогаю всем
Сообщений:
471
Замечания:
±
На сайте с 10.02.2010
Статус:
Offline
|
Цитата (Pavel_78) Под самую мощную печь
Печь система весьма инерционная и для точного поддержания температуры нужно ПИД регулирование.
|
|
|
|
| Pavel_78 |
Дата: Чт, 05.09.2013, 17:30 | Сообщение # 9 |
![]( "Pavel_78")
Группа:
Проверенные
Ранг:
Новенький
Сообщений:
8
Замечания:
±
На сайте с 01.02.2012
Статус:
Offline
|
Лишние хлопот стараемся не создовать- их жизнь подкидывает. Временное регулирование не подойдет по одной простой причине: нагреватель печи состоит из графитовых "досок" размером примерно 20х100х1000 мм соединенных последовательно змейкой штук 8 (токоввод расположенн сверху). При работе с ШИМ на нагреватель подается полная мощность. Этот нагреватель начинает отклонятся в центр. Вопрос на сколько хватит нагревателя. Такая же картина и при работе на спиральную печь - аж слышен звон спиралей. Итог Время-импульсное регулирование для сравнительно больших мощностей не работает - механический износ нагревателей и ударные токи на сеть. Провода то же хорошо вибрирует. Если применить ШИМ со сравнительно большой частотой но нормуль- инерция нагревателей. Получается самый простой выход фазовый метод.
|
|
|
|
| anatol |
Дата: Чт, 05.09.2013, 19:28 | Сообщение # 10 |
|
Группа:
Проверенные
Ранг:
Помогаю всем
Сообщений:
471
Замечания:
±
На сайте с 10.02.2010
Статус:
Offline
|
Если вы вспомните определение тока (чему равен 1 ампер), то поймете что механическое "слипание" будет происходить всегда. Сила взаимодействия будет различна при изменении конструкции печи и схемы последовательного соединения элементов. В вашем случае, при фазовом регулировании,экстратоки будут присутствовать в каждой полуволне. (Насколько понимаю, у вас тиристорное регулирование). Я же предложил включать в начале периода и в течении нескольких периодов. Грубо говоря при 8 разрядах счетчика -легко получить 256 ступеней мощности.
Сообщение отредактировал
anatol - Чт, 05.09.2013, 19:31
|
|
|
|
| доцент2 |
Дата: Чт, 05.09.2013, 22:56 | Сообщение # 11 |
![]( "доцент2")
Группа:
Проверенные
Ранг:
Помогаю всем
Сообщений:
293
Замечания:
±
На сайте с 13.09.2011
Статус:
Offline
|
У меня в лаборатории стоял старый тормозной стенд с нехилым мотором, так вот там для регулировки использовалась емкость с раствором и электроды. Нужно повысить мощность - электроды погружаем в жидкость, уменьшить - вынимаем. Пускай не инновационный метод, но работает без всяких заморочек.
|
|
|
|
| Pavel_78 |
Дата: Пт, 06.09.2013, 15:52 | Сообщение # 12 |
![]( "Pavel_78")
Группа:
Проверенные
Ранг:
Новенький
Сообщений:
8
Замечания:
±
На сайте с 01.02.2012
Статус:
Offline
|
Интересно, на каком принципе работает такой регулятор. За счет проводимости жидкости - чем глубже в жидкость электроды тем больше ток проводит. Но на мощный двигатель и токи большие пойдут тогда выделение пара или гидролиз начнется.
|
|
|
|
| Pavel_78 |
Дата: Пт, 06.09.2013, 15:56 | Сообщение # 13 |
![]( "Pavel_78")
Группа:
Проверенные
Ранг:
Новенький
Сообщений:
8
Замечания:
±
На сайте с 01.02.2012
Статус:
Offline
|
архив файлов bas и hex в протоне 3.5.2 нормально компилирует 3.5.5 ругается. В протеусе 8 управляющие импульсы стоят на месте. Получается протеус7 давал движение.
|
|
|
|
| anatol |
Дата: Пт, 06.09.2013, 17:44 | Сообщение # 14 |
|
Группа:
Проверенные
Ранг:
Помогаю всем
Сообщений:
471
Замечания:
±
На сайте с 10.02.2010
Статус:
Offline
|
У меня протеус 7.10 красит желтыми сообщениями и переделанный не дрожит. Да и моделирование должно быть разумным. Т.е. проверять кусками. Иначе никакой мощи процессора не хватит. Я аналоговую часть заменил на просто генератор.
В программе есть восстановление переменных Context Restore , но нет записи Context Save .
|
|
|
|
| доцент2 |
Дата: Пт, 06.09.2013, 18:58 | Сообщение # 15 |
![]( "доцент2")
Группа:
Проверенные
Ранг:
Помогаю всем
Сообщений:
293
Замечания:
±
На сайте с 13.09.2011
Статус:
Offline
|
Принцип очень простой: погружая электроды в раствор увеличивается площадь контакта, а следовательно и возрастает ток. У нас привод электродов был ручной, а можно поставить и сервопривод.
|
|
|
|
