УДК 621.316.925

 

Статическая характеристика экстремального регулятора

 

Бондаренко Е.А., магистрант; Кобазев В.П., доц., к.т.н.

Донецкий национальный технический университет

Зборник научных трудов II Международной научно-технической конференции аспирантов и студентов "Автоматизация технологических объектов и процессов ". - Донецк, ДонНТУ, 2003 - 179с.

 

В воздушных и кабельно-воздушных электрических сетях напряжением 6, 10, 35 кВ для настройки дугогасящего реактора (ДР) нужно применять экстремальные регуляторы. Они не чувствительны к величине естественной не симметрии сети относительно земли. В таких регуляторах для поиска экстремальной точки на амплитудной характеристике компенсированной сети (U_З0(n), где n степень расстройки ДР) могут использоваться поисковые периодические колебания регулируемого параметра индуктивности ДР. На рис.1 приведена схема замещения контура нулевой последовательности с внешним модулирующим воздействием.

Для поиска экстремальной точки на кривой U_З0(n) создаются принудительные колебания индуктивности реактора L на величину DL с частотой поиска F, получаемой с помощью ключа К. Последний управляется прямоугольным сигналом от генератора поисковых колебаний. В режиме поиска экстремума периодическое изменение степени расстройки n с частотой поиска F осуществляется изменением параметра L при помощи ключа К. Дифференциальное уравнение такой цепи имеет коэффициенты, периодически изменяющиеся во времени. Однако в пределах каждого полупериода параметры этой LCR – цепи сохраняются постоянными, так как изменения L осуществляются по прямоугольному синусу. В этом случае решение дифференциального уравнения цепи может быть получено классическим методом отдельно для каждого полупериода.

           Сигналом в экстремальном регуляторе является изменение напряжения нейтрали dU_З0(t), а не его абсолютное значение U_З0(t). Это изменение в любой момент времени равно алгебраической сумме вынужденной и свободной составляющих. Для каждого полупериода оно записывается как алгебраическая сумма вынужденной составляющей данного полупериода и бесконечного числа свободных составляющих, возникших как в данном полупериоде, так и во всех предшествующих:

,

,

где знак “+” соответствует первому полу периоду, когда n = n_СР + Dn, а знак “-” второму полупериоду, когда n = n_СР - Dn.

В качестве экстремального детектора используется фазочувствительный выпрямитель, на один вход которого подается выпрямленное синусоидальное напряжение, а на другой вход - коммутирующее прямоугольное единичное напряжение с частотой вынужденных колебаний:

.

Для анализа напряжения на выходе детектора U_C(n) мгновенное напряжение нейтрали можно представить суммой среднего значения U_З0,СР(t), определяемого степенью расстройки компенсации, и изменением этого напряжения dU_З0(t):  .

Тогда, напряжение U_C(n) на выходе фазочувствительного выпрямителя будет равно среднему за период T значению выпрямленного напряжения:

В этом выражении суммы свободных составляющих ограничены числом N, т.е. числом предшествующих периодов, свободные составляющие которых учитываются. Практически это число можно принять равным:N³12/(w×d×T), где d – добротность сети.