Translate gopal 5

ketika persyaratan akurasi steady-state tidak dapat dipenuhi dalam loop terbuka konfi.

utlon, drive dioperasikan ina loop tertutup sistem 'loop umpan balik Tambahan

-? prouiArO untuk membatasi the'parameters untuk aman. atau icceptable batas-dan untuk meningkatkan

kinerja dinamis. Fi "r" kami terutama berkaitan dengan variabel loop tertutup

. p "" d oriu "r yang banyak digunakan in_industry. The_ratings drive tersebut berkisar

dari serendah tw pecahan 10000 kw dan banyak lagi. loop tertutup rectifier drive

lebih banyak digunakan daripada helikopter drive. Dalam pandangan ini, drive terutama rectifier akan

dijelaskan hlre, The ichemes yang sama digunakan dalam helikopter drive.

5.1.1 Amature Voltage Control di Lapangan Konstan

Skema dasar dari loop tertutup sistem kontrol kecepatan menggunakan batas saat ini

control , juga dikenal sebagai parallel.u.rnicontrol , ditunjukkan pada gambar 5'la ' < ofi menetapkan

mempercepat refereJ ; . A; Gr , l sebanding dengan kecepatan motor diperoleh dari kecepatan

sensor . FNR rpeJ , r " NRO . ' ouipot disaring untuk menghilangkan riak ac dan dibandingkan

dengan kecepatan referensi . Kesalahan kecepatan diproses melalui pengendali kecepatan '

Output or1ft . rp " ta kontroler v adjusll sudut rectifier tembak a- untuk membuat

kecepatan yang sebenarnya dekat dengan referenc " tp " td ' The pengendali kecepatan biasanya PI ( proporsional

dan inregral ) controller dan melayani thre " tujuan - menstabilkan drive dan

aoiusts mentega rasio pada nilai yang diinginkan aarnping , membuat steady-state speed -error

Gambar 5.1 Salah satu kuadran loop tertutup kontrol kecepatan

Closed - Loop Control of DC Drives Chap ' b

186

mendekati nol dengan tindakan yang tidak terpisahkan , dan menyaring suara bising lagi karena aksi terpisahkan '

Dalam loop tertutup cont , sistem l PD ( proporsional dan diferensial) dan PID ( proporsional ,

integral, dan difierential ) pengendali sering digunakan . Tapi mereka tidak disukai

di co - nverter drive karena adanya noise substansial dan riak

arus dan kecepatan sinyal umpan balik '

Drive mempekerjakan kontrol iimit saat ini , operasi yang telah dijelaskan

dalam bagian i.g. e , selama Iu ( I * , dimana I * adalah maksimum yang diijinkan

nilai Iu , kontrol ioop saat ini , Loes tidak mempengaruhi operasi drive. Jika saya , melebihi

I * , evenbyasmallamount , alargeoutputsignalisproducedby.thethresholdcircuit ,

kontrol saat oveirideslfte tp " et kontrol, dan enor kecepatan dikoreksi

dasarnya pada arus konstan sama dengan nilai maksimum yang diizinkan ' Ketika

kecepatan mencapai dekat dengan desired'value tersebut , Iu turun di bawah I * , kontrol saat berjalan

dari tindakan dan kontrol kecepatan mengambil alih . Jadi dalam schetne ini , setiap diberikan tinle

ir , " op " . ution drive terutama dikendalikan baik oleh loop kontrol kecepatan atau

. urr " nt mengontrol lingkaran , dan karena itu juga disebut kontrol arus paralel '

Skema lain kontrol kecepatan loop tertutup ditunjukkan pada gambar 5'lb ' ini mempekerjakan

kontrol loop arus batin dalam loop kecepatan luar . Kecepatan loop dasarnya

u sama , jutt J " t " tibed untuk batas kendali ' saat Pengoperasian

curre't batin ont.ot ' ilop . dijelaskan dalam bagian 3.9 . Kesalahan kecepatan diproses

ifrr " " GFR controller pI yang , " ru" , sama tiga tujuan hanya dijelaskan ' The

outpui dari pengendali kecepatan e . diterapkan untuk limiter arus yang menetapkan arus

, " f * n . " Jika untuk batin saat contiol lingkaran ' The Iu saat armature dirasakan oleh

sensor arus , disaring , sebaiknya oleh filterto menghapus riak aktif , dan dibandingkan

dengan arus r " f " r.ni " Jika . The.urr " nt enor diproses melalui controller PI

yang memungkinkan untuk mencapai hanya disebutkan tiga tujuan , meskipun tidak iden-

Sarytomakethesteady - statecurrent - errorclosetoZero.Theoutputofthecurrent

kontroler v " menyesuaikan converter sudut kelambatan sehingga kecepatan the.actual dibawa

ke nilai yang ditetapkan oleh , p . " 4 . ** o dan cr * Setiap kesalahan kecepatan positif . , disebabkan oleh salah satu

peningkatan perintah speed atau " peningkatan torsi beban , menghasilkan

referensi saat ini lebih tinggi Jika . Motor mempercepat karena tO peningkatan I " , untuk memperbaiki

jika , E , p " " 0 error dan akhirnya mengendap di baru Jika yang membuat , torsi motor sama dengan

torsi beban dan enor dekat sieed nol . Untuk setiap besar positif kecepatan enor '

jenuh limiter saat ini dan referensi crrrrent Jika terbatas pada nilai Ifi , dan

drive saat ini tidak diperbolehkan untuk melebihi nilai maksimum yang diizinkan . itu

kecepatan kesalahan dikoreksi pada maksimum yang diijinkan arus dinamo sampai kecepatan

kesalahan menjadi kecil dan limiier saat keluar dari kejenuhan "Sekarang kecepatan

kesalahan dikoreksi dengan Iu kurang dari nilai yang diijinkan '

Sebuah rp negatif " . A.tror akan mengatur ihe referensi saat Jika pada nilai negatif .

Karena motor saat ini tidak dapat membalikkan , sebuah Jika negatif tidak ada gunanya "Ini akan tetapi

, . charge " controller PI . Ketika elor kecepatan menjadi positif " dibebankan " PI

kontroler akan memakan waktu lebih lama untuk merespon , menyebabkan penundaan yang tidak perlu di kontrol

tindakan. The tll saat itu * " . Adalah thereiore diatur untuk menetapkan referensi nol-arus

untuk enors Kecepatan negatif .

Karena , hal. " J.ontrol loop dan loop kontrol saat berada di kaskade , yang

kontrol saat batin juga kntlwn sebagai cascade control ' Hal ini juga disebut arus

Sec.5.1 Single- OuadrantVariable - SpeedOriu " ,

dipandu kontrol. Hal ini lebih sering digunakan daripada kontrol saat - batas karena

keuntungan sebagai berikut :

1 . Ini memberikan respon lebih cepat terhadap gangguan tegangan suplai . Hal ini dapat

dijelaskan dengan mempertimbangkan respon dari dua drive untuk penurunan

tegangan suplai . Penurunan tegangan suplai mengurangi culrent bermotor dan

toiqu " . Dalam kontrol saat - batas , kecepatan jatuh karena torsi motor

kurang dari torsi beban yang tidak berubah . Kesalahan kecepatan yang dihasilkan adalah

dibawa ke nilai asli dengan menetapkan sudut rectifier penembakan di sebuah lcwer

nilai . Tanggapan drive terutama diatur oleh waktu mekanik

konstan . Dalam kasus kontrol saat batin , penurunan motor saat ini ,

karena penurunan tegangan suplai , menghasilkan kesalahan saat ini yang

mengubah sudut rectifier tembak untuk membawa arus armature kembali ke aslinya

nilai . Respon transien sekarang diatur oleh konstanta waktu listrik

motor. Karena waktu yang konstan listrik drive jauh lebih kecil

dibandingkan dengan mekanik waktu yang konstan , kontrol saat ini dalam menyediakan

respon lebih cepat terhadap gangguan tegangan suplai .

2 . Seperti dijelaskan nanti , untuk skema kelambatan tertentu , rectifier dan rangkaian kontrol

bersama-sama memiliki keuntungan konstan di bawah konduksi kontinyu . Drive

dirancang untuk keuntungan ini untuk mengatur rasio da.mping di 0,707 , yang memberikan overshoot

dari 5 persen . Di bawah konduksi diskontinyu , gain mengurangi . itu

lebih tinggi dari penurunan ini adalah di sudut konduksi , semakin besar pengurangan dalam

gain . Respon Drive beccmes lamban dalam konduksi diskontinyu

dan semakin memburuk sebagai sudut konduksi mengurangi . Jika upaya ini

dibuat untuk merancang drive untuk operasi konduksi diskontinyu , drive

mungkin berosilasi atau bahkan tidak stabil untuk konduksi kontinyu . batin

kontrol loop saat ini menyediakan loop tertutup sekitar rectifier dan kontrol

sirkuit , dan karena itu , variasi keuntungan mereka memiliki jauh lebih sedikit mempengaruhi pada

mendorong kinerja . Oleh karena itu, respon dari drive dengan inner

. urr.nt loop unggul bahwa dengan cur.en \ itu kontrol.

3 . Dalam kontrol saat - batas , saat pertama harus melebihi nilai yang diijinkan

sebelum aksi saat - batas dapat dimulai . Karena sudut kelambatan dapat

berubah hanya pada interval diskrit , overshoot arus besar dapat terjadi

sebelum membatasi arus menjadi efektif .

Motor kecil lebih toleran terhadap arus transien yang tinggi . Oleh karena itu , untuk mendapatkan

respon yang cepat , arus transient jauh lebih tinggi diperbolehkan dengan memilih

ukuran yang lebih besar rectifier . Peraturan saat ini maka diperlukan hanya untuk nilai abnormal

saat ini . Dalam kasus seperti itu karena kesederhanaan , kontrol arus iimit digunakan .

Kedua skema memiliki respon yang berbeda untuk peningkatan dan penurunan

perintah kecepatan. Penurunan perintah kecepatan yang paling bisa membuat motor

torsi nol , itu tidak dapat dikembalikan sebagai pengereman tidak mungkin . Drive berkurang kecepatannya

terutama disebabkan oleh torsi beban . Ketika torsi beban rendah , respon terhadap penurunan

dalam perintah kecepatan akan lambat . Drive ini oleh karena itu cocok untuk aplikasi

dengan torsi beban besar , seperti kertas dan percetakan mesin , pompa , dan

blower .

187

188 Closed - Loop Control of DC Drives Chap . 5

5.1.2 Bidang Melemahnya

Skema dari gambar 5.1 dapat memberikan kontrol kecepatan hingga kecepatan dasar . untuk kecepatan

kontrol atas kecepatan dasar , kontrol lapangan harus dikombinasikan dengan tegangan aramature

control . Sebaiknya , kontrol kecepatan dari nol sampai kecepatan dasar harus dilakukan pada

bidang maksimum dengan kontrol tegangan dinamo , dan kontrol atas kecepatan dasar harus

dilakukan oleh bidang melemahnya pada armature tegangan pengenal . Strategi ini dapat menjadi sekitar

diimplementasikan dengan menggunakan skema yang ditunjukkan pada gambar 5.2 . Ini adalah arus batin

skema kontrol dengan loop tambahan untuk kontrol lapangan . Bidang saat ini dikendalikan

oleh penyearah terkendali .

Dalam loop kontrol lapangan , ggl E kembali ( = Vu - IuRo ) dibandingkan dengan referensi

tegangan E * yang dipilih untuk menjadi antara 0,85-0,95 yang dinilai angker

tegangan , nilai yang lebih tinggi digunakan untuk motor dengan resistansi sirkuit armature rendah.

Untuk kecepatan di bawah kecepatan dasar , THC pengendali lapangan jenuh karena nilai ol besar '

efror € h menerapkan tegangan di lapangan . Hal ini memastikan tbe medan maksimum

saat operasi motor di bawah kecepatan dasar . Ketika mendekati kecepatan dasar , lapangan

pengontrol keluar dari kejenuhan . Sekarang ii kecepatan referensi r , rfi ditetapkan untuk sebuah specd

di atas kecepatan dasar , sebuah errore kecepatan positif , * diproduksi dan referensi Jika the.cunent

ditetapkan untuk nilai yang lebih tinggi . The sudut tembak dari rectifier angker dikurangi menjadi awalnya

increarJ Vu . Th . accalerates bermotor , kembali emf E meningkat , dan lapangan

. oni.ot lingkaran enoi es berkurang , penurunan lapangan saat ' The kecepatan motor terus

meningkat, dalam proses menurunkan arus medan sampai

-the

kecepatan motor adalah

ditetapkan pada nilai yang diminta oleh r , rfi . Sinceihe kecepatan elror eom sekarang akan menjadi kecil , Vu

akan kembali ke nilai closeio iire nilai asli . Dengan demikian , kontrol kecepatan di atas dasar

kecepatan akan diperoleh oleh wiakening lapangan dengan tegangan terminal dinamo

dipertahankan dekat nilai dinilai .

Di bidang wilayah melemah, drive merespon sangat lambat karena besar

bidang waktu konstan . Lapangan Torcing kadang-kadang digunakan untuk meningkatkan respon transien ,

tapi kemudian kontrol menjadi kompleks . satu dapat menggunakan setengah penyearah terkontrol

bui rectifier dikontrol sepenuhnya biasanya disukai - D.ue dengan kemampuan untuk membalikkan

tegangan , penyearah terkontrol sepenuhnya dapat mengurangi arus medan jauh lebih cepat daripada

rectifier setengah dikontrol .

5.1.3 Rincian Berbagai Blok Loop Tertutup- Drives

Rincian berbagai blok dari angka 5 . Saya dan 5.2 dijelaskan berikutnya .

Kecepatan Sensing

Dua metode , ur " ur " d untuk kecepatan penginderaan : diinduksi penginderaan tegangan dan r ] se o !

takometer . Kecepatan sebanding dengan emf kembali di lapangan konstan ' Oleh karena itu , jika

kontrol lapangan tidak ur.i , rpe.d dapat dirasakan dengan mengukur emf kembali

( = Vo - INR , ) . Keakuratan pengukuran . dipengaruhi oleh kesulitan dalam penginderaan

i " u .. urut.ty karena adanya riak , variasi fluks karena suppiy lapangan

OisturUance , dan variasi suhu lapangan dan windinls armature .

Metode ftre murah dan menyediakan pengukuran kecepatan dengan akurasi

dari ' +2 persen dari kecepatan dasar .

Peraturan speld lebih akurat dicapai dengan menggunakan tachometer didorong dari

poros motor . A tu " ho . " T " i adalah ac atau dc pembangkit dengan urutan tinggi linearitas

antara kecepatan dan tegangan output. Untuk dc drive , dc takometer biasanya

digunakan . Sebuah dc tachometer dibangun dengan i pcrmanent medan magnet dan kadang-kadang dengan

perak sikat untuk mengurangi drop kontak antara sikat dan komutator . khas

output tegangan L0 V per 1000 rpm . tegangan keluaran th " tachometer terdiri dari

dlpends frekuensi ripplJwhose pada kecepatan . Qpeeds Atlo ' , cukup - filtering c ? ( T * t dia

onfy rc dilakukan oleh u FITT " , wiiir waktu cukup besar konstan untuk mempengaruhi dinamika

yang " drive. Speciat takometer berdiameter besar dengan sejumlah besar komutator

se $ KASIH kadang-kadang dibangun untuk mengatasi masalah ini ' Tachometers tersedia

untuk " - . . . uru , kecepatan dengan akurasi +0 I persen tachometer harus digabungkan .

untuk motor dengan kopling torsionally kaku sehingga frekuensi alami dari

sistem yang terdiri dari armatUrei motor dan tachometer terletak jauh melampaui

bandwidth kontrol kecepatan loop.s '6 Ketika akurasi kecepatan yang sangat tinggi diperlukan ,

seperti dalam peripheral komputer , pabrik kertas , dan sebagainya ' takometer digital

190 Closed - Loop Control of DC Drives Chap . 5

digunakan . Sebuah tachometer digital mempekerjakan encoder poros yang memberikan proporsional frekuensi

dengan kecepatan nlotor . Encoder terdiri dari plastii transparan atau aluminurn

disc mekanis digabungkan ke poros motor . Disk plastik transparan bergantian

hitam dicat di pinggiran untuk memberikan bergantian transparan dan tidak transparan

bagian . Dalam sebuah disc aluminium , sejumlah lubang atau slot yang seragam dibuat

sekitar pinggiran nya . Sebuah unit opto - coupler , yang terdiri dari sumber cahaya dan cahaya

sensor , begitu mclunted bahwa disk akan berjalan antara sumber cahaya dan magang sensor .

Sensor mendeteksi sumber cahaya setiap kali bagian / Slot / lubang transparan melintasi

opto - coupler dan pulsa tegangan yang dihasilkan . Frekuensi kereta pluse adalah

sebanding dengan kecepatan poros .

Sensing Current

Untuk menghindari interaksi antara rangkaian kontrol , membawa tegangan rendah dan arus .

dan sirkuit listrik , yang melibatkan tegangan tinggi , arus tinggi , dan amounr substansial

harmonik , isolasi harus providecl antara kedua sirkuit . Oleh karena itu . kecuali

dalam konverter tegangan rendah , sensor saat ini juga harus memberikan isolasi .

Arus di jalur ac dari penyearah membawa informasi tentang arrnature sisi dc

saat ini ketika freewheeling tidak hadir . Output diperbaiki arus

transformer , dengan primary mereka terhubung dalam garis ac , kemudian menghasilkan sinyal sebanding

dengan arus dinamo . Satu fase tunggal tranformer saat ini diperlukan untuk

penyearah fase tunggal . Sebuah tiga fase transformator saat ini prefened untuk threephase a

rectifier , meskipun salah satu transformator fase tunggal juga dapat digunakan . frekuensi

riak di arus diperbaiki dari transformator tiga fase adalah tiga kali lipat dari i

transformator tunggal . Karena frekuensi yang lebih tinggi dari riak , waktu konstan filter

dapat lebih rendah , memberikan respon yang cepat dari kontrol loop arus . Sebuah sirkuit

menggunakan tiga fase transformator arus ditunjukkan pada Gambar 5.3 . Keterbatasan utama

dari skema ini adalah bahwa ia tidak dapat merasakan arah arus dan tidak dapat digunakan untuk

rectifier menggunakan pemurah . Skema ini banyak digunakan karena biaya rendah ,

kesederhanaan , dan kehandalan .

Sejumlah metode yang tersedia untuk penginderaan langsung arus dinamo .

Dua metode yang umum digunakan dijelaskan di sini . Metode pertama melibatkan penggunaan

dari sensor arus menggunakan I- lall eff'ect . Hal ini juga memiliki kemampuan untuk merasakan saat ini

arah . Ini tersedia secara komersial untuk berbagai arus ( beberapa ampere sampai beberapa ratus ampere ) dengan akurasi yang khas dari satu persen sampai dengan 400 Hz . itu

Metode kedua melibatkan penggunaan hambatan shunt noninduktif dalam hubungannya

dengan amplifier isolasi yang memiliki pengaturan untuk amplifikasi dan isolasi

antara kekuasaan dan sirkuit kontrol . Keterbatasan utama dari shunt adalah bahwa hal itu

hanya menyediakan tegangan output kecil dari urutan 7,5 mV sampai 75 mV pada rated

saat ini . Penggunaan shunt resistensi yang lebih tinggi menghasilkan peningkatan disipasi daya

dan melayang resistensi sf dengan suhu . Dalam loop kontrol saat variabel

kecepatan drive, penginderaan akurat saat ini tidak diperlukan , dan , oleh karena itu, drop

di interpole berliku sering digunakan untuk penginderaan saat ini . Isolasi amplifier

mungkin go_qs_ipt dari salah satu dari cirgui1s berikut .

Jatuh tegangan shunt disaring , diperkuat , dimodulasi , dan kemudian

diterapkan pada primer trafo isolasi . Output dari trafo adalah

didemodulasi oleh demodulator sensitif fase , disaring , buffer , dan diterapkan untuk

terminal output. Metode ini juga memungkinkan penginderaan dari arah arus . dalam

Skema alternatif , drop tegangan shunt disaring , diperkuat , dan kemudian diolah

melalui OPTO - isolator . OPTO - isolator output buffer dan kemudian dibawa ke

terminal output. Karena gain OPTO - isolator tergantung suhu dan nonlinear ,

dua identik opto - isolator yang digunakan dalam umpan balik untuk mengimbangi

selama 7 nonlinearities.a ini '

The penginderaan langsung dari arus armature menggunakan shunt cepat dibandingkan dengan

penginderaan tidak langsung melibatkan transformer saat ini . Namun, itu lebih mahal .

Pl Pengontrol

Detektor kesalahan, PI controller, dan limiter digabungkan dalam - sirkuit tunggal sebagai

ditunjukkan pada Gambar 5.4 . Diode D1 dan zener dioda DR1 memberikan pembatasan maksimum

tegangan positif , dan dioda D2 dan zener dioda DR2 memberikan batasan pada

tegangan negatif maksimum . Ketika sirkuit ini merupakan bagian dari kontrol saat batin

lingkaran , keterbatasan ini digunakan untuk membatasi besaran kontrol tegangan

v dan dengan demikian memberikan batasan pada kisaran sudut tembak seperti yang dijelaskan dalam berikutnya

bagian . Ketika digunakan dalam loop kecepatan , mereka membatasi positif maksimum dan

nilai negatif dari referensi saat Jika . Dalam single- kuadran saat berkendara negatif

referensi tidak diperlukan dan karenanya dioda D2 saja dapat digunakan sebagai pengganti D.2

dan D2 . Fungsi transfer dari sirkuit di daerah linier operasi adalah

diberikan oleh

dimana

. c ( s ) K : - ^ ( l + sr ^ )

r : CR2 dan K. : . ! - - RRC

* o * = * = : konstanta

( 5 . 1 )

( Pasal 2 )

Transfer Karakteristik Rectifier dan

kontrol Circuit

Penembakan rectifier adalah proses diskrit . Setelah kebutuhan untuk perubahan

sudut rectifier tembak telah dinilai , 3- phase rectifier dikontrol sepenuhnya diberi makan oleh

50 sumber Hz dapat mengambil 0-3,33 ms ( interval waktu antara dua berturut-turut

menembak instants ) sebelum sudut tembak dapat diubah , Karena waktu mekanis

konstan motor jauh lebih besar dibandingkan dengan penundaan ini , penundaan itu diabaikan dan

perubahan sudut tembak dianggap seketika . Dengan pendekatan ini rectifier

dapat dimodelkan secara sederhana sebagai elemen gaiir . Model perkiraan ini ditemukan memadai

ketika tujuannya adalah untuk merancang sistem memadai teredam ' Namun , tidak

uilid dekat dengan batas stabilitas . Sebuah membaik , tapi sekali lagi perkiraan model yang diperoleh

dengan menambahkan istilah ll ! + Sz6 ) untuk keuntungan , di mana 16 adalah delay rata-rata yang

1.67 ms untuk i 3 - phase rectifier dikontrol penuh dan 5 ms untuk penyearah l - fase

ketika mereka diberi makan oleh sumber 50 Hz '

Karakteristik transfer unit kontrol sering dipilih untuk mencocokkan transfer

karakteristik konverter . Oleh karena itu berguna untuk mempertimbangkan karakteristik perpindahan

kombinasi.

Untuk operasi konvensional 3 - fase dan 1 fase rectifier bawah kontinyu

konduksi , dari persamaan ( 3.16 ) dan ( 3.78 ) ,

Vu: V, cos a ( 5 3 )

Mari kita menghasilkan gelombang waktu referensi yang diberikan oleh persamaan berikut :

vr : Vr . cos c ( 5.4 )

Jika pulsa tembak diproduksi ketika v = v , ( gbr. 5.5a ) maka ,

v = V ' cos a ( 5,5 )

Dari persamaan ( 5.3 ) dan ( 5.5 ) , keuntungan dari kombinasi Ka diberikan oleh

( s.6 )

Jadi karakteristik perpindahan linear seperti pada gambar 5.5b diperoleh . ini adalah

dikenal sebagai skema kosinus menembak terbalik karena menurut persamaan ( 5.5 ) , yang

sudut tembak adalah fungsi cosinus kebalikan dari control.voltage v . referensi

vr gelombang waktunya untuk memiliki puncaknya pada - 0 . Untuk penyearah fase tunggal ( gbr. 3.7 ) , v ,

memimpin sumber tegangan v 90 ' . Pulsa tembak untuk thyristor T1 dan T3 diproduksi

di persimpangan v , dengan v " , dan pulsa tembak untuk thyristor T2 dan Ta diproduksi di persimpangan - vr dengan vc . Untuk converter tiga fase ,

( gbr. 3.16 ) v , adalah waktunya untuk memiliki Beak tersebut pada rrl3 - yaitu , pada saat yang yang

a : 0 . Diagram fasor angka 5,6 menunjukkan bahwa fasa tegangan ( - Vs ) memiliki

diperlukan fase . v , sehingga dapat diperoleh dari ( * Vs ) . Thyristor T1 kemudian dipecat pada

persimpangan v ini , dan vc . vr untuk thyristor Tz , Tz , To , Ts , dan T6 , yang

dipecat dalam urutan angka mereka dengan perbedaan fasa 60o , dapat diperoleh

dari tegangan fase Va , ( Vc ) , Vs , ( Vn ) dan V6 , masing-masing.

Untuk memastikan penembakan thyristor , v harus selalu kurang dari V , , n . selanjutnya ,

nilai maksimum harus dibatasi untuk beberapa nilai yang sesuai 180-6 , di mana 6

adalah sudut positif diperlukan untuk keringanan hukuman . Pembatasan ini diterapkan

dengan membatasi tegangan output dari pengendali PI angka 5,4 dengan bantuan

dioda zener D21 dan DR2 . Atau , seseorang dapat menempatkan di pulsa sempit tajam

( gbr. 5.5 ) pada vr untuk memenuhi pembatasan ini . Pulsa ini , umumnya dikenal sebagai " endstop "

pulsa , juga memastikan menembak di bawah tegangan suplai dips .

Untuk 1 - fase penyearah setengah - terkontrol, ekspresi berikut memberikan output

tegangan di bawah asumsi konduksi kontinyu [ persamaan ( 3.57 ) ]

v " = + ( l + cosa ) ( 5.7 )

Sekarang jika pulsa firing diproduksi di persimpangan v dengan waktu berikut

gelombang

vr : VRR ( 1 + cosa ) ( s.8 )

rectifier akan memiliki karakteristik transfer linier dengan keuntungan yang diberikan oleh berikut

persamaan :

V " Vou oo :

%

:

2 \ 4 ,

( s. e )

Untuk 1 - fase dikontrol sepenuhnya rectifier dengan flywheeling dikendalikan dan

3 - fase dikontrol sepenuhnya rectifier dengan dioda freewheeling atau dengan terkontrol

flywheeling , karakteristik transfer linier tidak dapat diperoleh karena berbeda

hubungan antara Vu dan untuk rentang yang berbeda dari . Dalam kasus seperti ini ^ a

dibandingkan hubungan Vu bisa bi didekati dengan line.r lurus cocok Kemiringan

garis lurus maka akan menjadi keuntungan dari rectifier . Pendekatan seperti itu dapat diterima

untuk merancang drive dengan damping yang memadai .

Kadang-kadang liring sudut yang dihasilkan dengan membandingkan v dengan jalan segitiga

disinkronkan dengan THJ pasokan tegangan . Berikut adalah sebanding dengan v " , dan , oleh karena itu,

tegangan output adalah fungsi coiine dari ay . Keuntungan tambahan dari rectifier

d % / dv " kemudian fungsi sinus v . Dalam situasi seperti gain rectifier diasumsikan

equat ke avetage dari maksimum dan minimum values'8

Pengaruh Terputus-putus konduksi pada transfer Karakteristik recti '

fiers . Ketika penyearah terkontrol sepenuhnya dioperasikan dengan invers cosinus menembak , a

iin " * karakteristik perpindahan ditunjukkan pada gambar 5.5b diperoleh di bawah terus menerus

konduksi . Karakteristik ini diubah cukup dengan konduksi diskontinyu

seperti yang dijelaskan dalam gambar 5.7 . Angka ini menunjukkan pengoperasian drive untuk

kecepatan tetap dan torsi beban variabel . Jika lapangan dijaga konstan , kembali

emf juga wiil tetap konstan . Sebagai beban pada perubahan drive, lu harus mengubah '

Kontrol tegangan v juga harus berubah , untuk mengubah Vu sehingga Vu - IuRu : g -

konstan . Biarkan drive awalnya akan beroperasi dengan Ioad cukup besar untuk memastikan terus menerus

konduksi . Operasi ini colresponds ke point'oa " pada karakteristik perpindahan

yang kontrol tegangan adalah v.1 dan arus armature adalah Iu1 . sekarang

beban berkurang . Angker saat jatuh ke Iu2 dan drive beroperasi di bawah diskontinyu

konduksi . Untuk E untuk tetap konstan , vc harus berubah untuk VC2 untuk mendapatkan penyearah

Output voltage_vu2 sehingga vuz : E + Iu2Ra . Operasi sekarang terjadi pada titik

, , b " . Sebagai thJload menurun lebih jauh titik operasi bergerak sepanjang kurva

abcd . Titik " d " adalah titik operasi tanpa beban ideal untuk yang Iu : 0 dan Vu = E '

Perhatikan bahwa tambahan gain dV " / dv . Adalah konstan dan terus-menerus tertinggi di

konduksi . Ini menurun dengan v dalam konduksi diskontinyu . Drive yang beroperasi

memuaskan dalam konduksi kontinyu gagal untuk melakukannya dalam konduksi diskontinyu .

Karena penurunan keuntungan tambahan , respon transien untuk perubahan

dalam perintah kecepatan atau beban gangguan menjadi lamban dan kondisi mapan

kesalahan menjadi besar . Pengaruh condu terputus-putus ; , n pada kinerja arive

dapat dikurangi dengan merancang kontrol loop arus dengan keuntungan tinggi , namun ,

karena kehadiran substansial -esensial

-noise , gain tidak dapat dibuat terlalu tinggi

tanpa mengganggu stabilitas dan reslonse dinamis. Atau , tambahan

lingkaran dengan feedbacf tegangan output rectifier dapat diperkenalkan dalam

cuffent control loop.l ' L0 Sejumlah metode lain juga dapat digunakan , seperti pengendali nonlinier , s dual-mode kontroler saat ini , pakan ll kontrol maju saat ini , l2

dan adaptif control.2 saat ini

5.2 FOUR.OUADRANT DRIVE VARIABLE SPEED -

Berbagai metode operasi multiquadrant dikendalikan sepenuhnya rectifier - fed dc drive

dijelaskan dalam bagian 3 . 10 . Pembaca mungkin ingin meninjau bagian 3.10 sebelum

yang sekarang .

5.2.1 drive Mempekerjakan Amature Pembalikan oleh

Contactor

Sebagaimana dijelaskan dalam bagian 3.10 , pembalikan angker harus dilakukan hanya setelah

angker saat ini telah berhenti mengalir . Selanjutnya, setelah pembalikan angker , rectifier harus diaktifkan pada sudut tembakan yang tepat untuk mencegah penembakan saat ini dari sampai dengan nilai besar dan menundukkan thi drlve to'shock pemuatan . irrl , i, dicapai dengan baik penembakan ichemi maju atau ggl kembali pencocokan ir.trroJ .

- Sebuah kecepatan controliystem empat quandrant menggunakan kontrol inner - cunent dan

Skema menembak canggih ditunjukkan pada Gambar 5.8 . { s respon fasr biasanya bukanlah pertimbangan utama untuk drive tersebut . , tembak maju adalah Co - onty Jr.o , di

Terlepas dari respons yang lambat yang dihasilkan . Selain itu, kontrol batas saat ini lebih com yang umum digunakan dibanding kontrol inner - saat ini karena kesederhanaan .

Langkah-langkah yang diperlukan untuk angker pembalikan saat ini dilaksanakan oleh master controller . Sebuah kontaktor membalikkan , yang dikendalikan oleh master controller , memiliki tiga biasanya tertutup dan tiga contactr biasanya terbuka . fn . angker pembalikan adalah Suami

tiated oleh master controller dengan bantuan kontaktor kapanpun Jika dan aku " menjadi

nol secara bersamaan . Master kontroler juga menerapkan canggih

menembak skema .

Biarkan drive akan awalnya berjalan dalam kondisi mapan dalam arah maju dengan

kontaktor dalam posisi off . Kedua Jika Iu dan positif , dan kesalahan e , , dan

er mendekati nol karena pengendali PI . Sekarang perintah arft kecepatan berkurang ,

yang membuat e , ' negatif dan menetapkan referensi saat Jika = O. Sebagai ef negatif

sekarang , tegangan output rectifier berkurang dan arus armature adalah reducJd

ke nol . Sekarang kedua Jika dan Iu adalah nol secara bersamaan . Pada mendeteksi kondisi ini

( yaitu, Jika = 0 dan I. = 0 ) dengan controller master applils sebuah ee sinyal cukup besar

untuk mengatur converter menembak sudut pada nilai yang diijinkan tertinggi dan sekaligus

beroperasi kontaktor , membuka kontak biasanya tertutup dan menutup

kontak normal terbuka. Konverter akan terhubung ke dinamo di tertinggi

sudut tembak . Sinyal ee sekarang perlahan-lahan dikurangi menjadi nol . The arus dinamo

membangun perlahan dan transisi yang mulus ke dalam pengereman terjadi . Pengalihan koneksi

dari F1 ke R1 set Jika pada nilai positif . Drive berkurang kecepatannya di bawah saat ini

control . ketika ar , n menjadi kurang dari CI * , II menjadi nol lagi dan I. dipaksa untuk

nol . Karena Jika dan lu adalah nol secara bersamaan, master controller appti " s ee lagi

untuk menetapkan pada nilai tertinggi . Ini juga membuka th , kontaktor , dengan demikian , berhubungan kembali rJctifier

ke armature melalui kontak normal tertutup F dan pengaturan Jika , untuk positif

nilai . e6 kini perlahan-lahan dikurangi menjadi nol . Motor saat membangun dan

Drive mengendap pada kecepatan yang e , . : 0 ,

Satu dapat mengantisipasi tiga jenis pengaturan kecepatan referensi ketika mempertimbangkan

angker reversal . Salah satu jenis pengaturan adalah pengurangan kecepatan dalam arah yang sama .

Operasi drive telah dipertimbangkan untuk jenis kecepatan

pengaturan . Hal ini membutuhkan dua pembalikan armature * satu untuk memindahkan operasi untuk pengereman

dan lain kembali ke otomotif , Dalam kedua jenis pengaturan , kecepatan referensi ii

ditetapkan untuk kecepatan reversal . Dalam hal ini hanya satu angker pembalikan diperlukan ; aiter yang

pembalikan drive awalnya mengerem dan kemudian dipercepat dalam arah sebaliknya

bawah otomotif untuk kecepatan baru . Pengaturan ketiga yang mungkin adalah ketika referensi

kecepatan diatur untuk nilai yang lebih tinggi dalam arah yang sama . Dalam hal ini tidak ada pembalikan angker

diperlukan .

5.2.2 Orive Mempekerjakan Dual - Converter dengan

Kontrol Nonsimultaneous

Sejumlah skema clbsed loop menggunakan dual - converter dengan nonsimultaneous

kontrol yang mungkin . Mereka mungkin berbeda dalam hal berikut :

1 . Setiap rectifier mungkin memiliki sirkuit tembak terpisah , atau menembak sirkuit tunggal mungkin

digunakan untuk kedua rectifier .

2 . Kontrol saat ini dapat dilakukan dengan kontrol inner - loop arus atau arus -

membatasi kontrol.

3 . Penyearah switch- in dapat dilakukan baik oleh skema tembak maju atau

metode pencocokan emf kembali .

4 . Keadaan keluar rectifier menghormati turn- off dapat dirasakan baik secara tidak langsung

dengan merasakan arus nol atau langsung dengan merasakan keadaan thyristor .

Sebuah skema untuk aplikasi tertentu dipilih tergantung pada persyaratan

terkait dengan kecepatan t " tpontt . Sebuah high- perforrnance drive akan menggunakan imercurrent yang

control ioop , metode pencocokan emf kembali ' dan penginderaan langsung dari

keadaan thyristois tersebut . Untuk skema lambat kombinasi lain dapat dipilih untuk mengurangi

kompleksitas .

Sebuah skema menggunakan sirkuit penembakan terpisah , inner - cunent kontrol loop . kembali

emf pencocokan meth , d , dan nol-arus penginderaan yang dijelaskan di sini - ( ara ' 5'9 ) .

Kebalikan kosinus menembak , dijelaskan pada bagian 5.1.3 , digunakan . Pulsa menembak

untuk thyristor rectifier i diproduksi di persimpangan kontrol tegangan

v " dengan mengacu thl tegangan VRL - VR6 ( garis solid ) yang diperoleh dari tegangan fase

( lvr ) , vn , ( vc ) , Vu , 1 - vo , dan v6 seperti yang ditunjukkan pada gambar 5.10 . Pulsa menembak FBR

di " inytirio * oir.rtifi er 2 diperoleh di persimpangan v dengan mengacu

voltagls vl . , . Vi6 . ( garis putus-putus ) , yang diperoleh dari tegangan fase yang

adalah 1d0'out dari fase dari tegangan fase digunakan untuk penyearah l - yaitu , mereka

diperoleh dari fase tegangan Vs , ( - Vr , ) , Vc , ( Vs ) , Va , dan ( Vc ) . Transfer

karakteristik bf dua rectlfiers ditunjukkan pada Gambar 5 . l1 .

Master controller ( gbr. 5.9 ) melakukan fungsi-fungsi berikut :

1 . Melalui variabel logika F dan vsrcsK memutuskan mana dari dua rectifier

mustreceive pulsa tembak . Ketika kedua F dan V3rcg6 l , rectifier I menerima

yang pulsei menembak . ^ Ketika kedua F dan Vsse66 . kembali l , rectifier 2 menerima

menembakkan pulsa . cocok " n vslocx adalah 0 , tidak ada rectifier menerima pulsa menembak '

2 . Indera polaritas Jika dan saat Zeto ( lu = 0 ) . Jika Jika negatif dan

Iu : 0 , itu initiaies proses switch -over dari rectifier saya untuk penyearah 2 ' On

Sebaliknya , jika Jika positif dan Iu : 0 , ia memulai proses peralihan

dari rectifier 2 sampai rectifier l '

3.ltalsoimplementstheprocessofswitch -over ' BySettingVslocxto0 , itwithdraws

thsfiring pulsa dari rectifier keluar . Setelah - penundaan r tetap ( 2to

10 ms ) , maka rele ; ; s pulsa penembakan ke rectifier masuk dengan menetapkan Vslocr

kembali ke 1 dan F dengan nilai yang sesuai '

v " o - kontrol dan contrections terkait , ditunjukkan oleh garis putus-putus , yang

terutama - io menerapkan metode pencocokan emf kembali . Hal ini disebut v.o - kendali karena

menetapkan nilai iniiial v " untuk ciicuit penembakan penyearah masuk untuk membuat nya

tegangan output di bawah konduksi kontinyu sama dengan ggl kembali . Hal ini juga disebut

inisialisasi kontroler pI . Hal ini dikendalikan oleh master controller melalui

variabel logika F dan F. vo - control beroperasi pada saat kontroler 2 ketika F adalah

1 dan pada saat ini saya controllei ketika F adalah saya ' Pemeriksaan fungsi I master

controller, hanya menyatakan, menunjukkan bahwa vo - control selalu beroperasi pada penyearah menganggur '

Sebuah sinyal referensi vx - diperoleh dari tachometer dan terkait dengan E dengan sama

sifat sepadan

" ontiunt

sebagai v " dengan Vu bawah terus menerus konduksi - dibandingkan

* Itir tt

"

tegangan output aktual dari kontroler saat ini rectifier menganggur ' Kesalahan

diperkuat dan diumpankan ke input dari kontroler saat ini untuk memaksa tegangan output

untuk u * . Dengan demikian volhg output; kontroler saat ini rectifier menganggur continuourly

tu " k , motor back- emf . Ketika rectifier siaga diaktifkan dalam , terminal

tegangan di bawah konduksi kontinyu akan be'equal ke emf back ' ini memberikan cepat

beralih -over tanpa $ dorongan saat ini .

Seperti disebutkan dalam bagian sebelumnya , dari pertimbangan jumlah

converter switch- overs , berbagai pengaturan kecepatan referensi dapat diklasifikasikan ke dalam

tiga kategori : penurunan kecepatan dalam arah yang sama , kecepatan pembalikan , dan peningkatan

kecepatan dalam arah yang sama . Pengoperasian drive yang dipertimbangkan

( gbr. 5.9 ) akan dijelaskan untuk jenis pertama pengaturan kecepatan referensi . Dalam hal ini

dua switch- overs diperlukan -satu dari otomotif untuk pengereman dan satu lagi dari

pengereman untuk otomotif .

Awalnya, biarkan drive menjadi maju otomotif dalam kondisi mapan . Kemudian penyearah I

adalah melakukan dan co $ positif . ? Variabel logika F dan VSR - 666 kembali ditetapkan pada l ;

Oleh karena itu , saat -controller 1 dan sirkuit menembak saya berada di operasi dan currentcontroller

2 berada di bawah kendali dari VCO - control untuk menjaga v.2 proporsional ke belakang

emf . Referensi saat Jika dan motor Iu saat ini adalah sinyal positif dan error

e @ m ey adalah nearl ! nol karena pengendali PI .

Sekarang kecepatan referensi al * berkurang , menghasilkan kesalahan kecepatan negatif dan

referensi arus negatif Jika . The sudut tembak dari rectifier saya menjadi cukup besar untuk

memaksa Iu ke nol . Jika sejak ( 0 dan I " : 0 , master pengendali set vslegx ke 0 The .

menembakkan pulsa ditarik dari kedua rectifier . Setelah periode r , vsL66x dan F

set ke 1 , yang rilis menembak pulscs ke rectifier 2 dan transfer VCO kontrol dari

saat kontroler 2 sampai saat kontroler l , Sejak wirs V.2 sudah diatur untuk membuat rectifier

tegangan terminal pada saat yang switch -in sama dengan ggl kembali , rectifier 2

switch dengan cepat tanpa lonjakan cument , Motor meregenerasi bawah saat ini

mengontrol dan kecepatan jatuh . Sementara itu, v.1 sedang terus menetapkan sebanding dengan

kembali emf oleh v.o - control . Ketika r kecepatan yang sebenarnya .. r , n menjadi kurang dari referensi

pengaturan kecepatan ar * , Jika menjadi positif dan tegangan keluaran dari rectifier 2 diatur

cukup besar untuk memaksa saya , = 0 . Sejak Jika positif dan I. = 0, master controller

set Vs1e6K ke 0 untuk menarik pulsa menembak dari kedua rectifier . Setelah durasi

r, master controller set Vsr_s6K dan F ke saya untuk melepaskan pulsa menembak untuk

rectifier I dan untuk mentransfer v " o - kontrol untuk saat kontroler 2 . Drive sekarang mengendap di

kecepatan yang diinginkan . 1

Ketika aplikasi adalah sedemikian rupa sehingga konduksi kontinyu dapat yakin dalam

rectifier masuk pada saat switch- in , metode pencocokan emf kembali memungkinkan

cepat beralih -in tanpa gelombang saat ini . Namun, jika rectifier masuk beroperasi di

mode konduksi diskontinyu pada saat switch- in , terminal rectifier

tegangan dan emf kembali mungkin berbeda cukup untuk memberikan lonjakan arus . Dalam hal ini

vr ditetapkan untuk nilai vp - AV dan v.2 untuk nilai vp * AV , di mana AV adalah tetap

tegangan bias . Tegangan vR masih memiliki hubungan yang sama dengan E sebagai hanya dinyatakan .

5.2.3 drive Mempekerjakan Dual- Converter

dengan Control Simultan

Sebuah loop terbuka drive dengan kontrol batin - saat ini dan mempekerjakan witlr dual- converter

kontrol simultan ditunjukkan pada Gambar 3.33 . Setiap converterhas sebuah currentlimiter terpisah .

Blok ditandai sirkuit kontrol terdiri dari kontroler PI dan sirkuit tembak.

Kebalikan cosinus menembak dapat digunakan . Pulsa menembak dapat dihasilkan untuk

dua rectifier sebagaimana dijelaskan pada bagian 5.2.2 dan seperti yang ditunjukkan pada gambar 5.10 .

Jika loop kecepatan dengan pengontrol PI ditambahkan ke loop terbuka drive

angka 3,33 , satu mendapatkan empat kuadran loop tertutup variabel kecepatan drive. operasi

adalah lurus ke depan dan tidak perlu dibahas di sini , pembaca mungkin ingin mempertimbangkan

operasi drive ini untuk tiga jenis pengaturan kecepatan referensi .