Асинхронный генератор, ёмкостное управление Опции

[ELEKTROS]

Здраствуйте, интересует тема про асинхронный генератор.
Управлять возбуждением планируется ёмкостями (по схеме треугольника) в несколько ступеней когда генератор автономный (но также возможно включение в сеть). Может кто то уже занимался этим и может подсказать что то полезное, а то тема асинхроники для меня новая.

[Guest_TSerg_*]

а то тема асинхроники для меня новая.

Тогда, тем более, начать с книжек.

[ELEKTROS]

Теория в принципе понятна, но сейчас вроде бы детский вопрос интересует - чем коммутировать ёмкости которые возбуждение делать будут?

Да простят меня админы, вот нашёл коммутаторы конденсаторов (meandr.ru/mkt1_statya) получается можно использовать просто транзисторы с обратными диодами и так организовать подключение разных ступеней.

Сообщение отредактировал ELEKTROS - Apr 21 2014, 10:34

[Guest_TSerg_*]

Кому-то и релюх сильноточных хватает.
Кто-ж про Ваши условия знает?

[ELEKTROS]

TSerg, вы занимались такой темой?

[Guest_TSerg_*]

Чем я занимался или не занимался - это десятый вопрос.
Вы задавайте свои вопросы по существу и не абстрактно-всеобъемлющие, а вполне конкретные - что не получается.

[ELEKTROS]

Вы задавайте свои вопросы по существу и не абстрактно-всеобъемлющие, а вполне конкретные - что не получается.

На данный момент интересует вот что:
1) Коммутировать ёмкости планирую как на схеме в приложении, только использую не тиристоры с диодами а IGBT с обратными диодами. Как ключи будут себя вести на ёмкостную нагрузку?
2) По какому критерию управлять подключаемыми ёмкостями?
Думаю в следствии ступенчатой ёмкости поддерживать максимально возможный коэффициент мощности.
3) Как быть в случае с разной нагрузкой на фазы генератора: подключать в разные фазы разные ёмкости?
В этом случае нужна другая схема коммутации конденсаторами или можно и такой? Или же как следует из описания генераторного режима работы асинхронника: в фазах напряжение будет отличаться не более 10 процентов, при разном нагружении в фазах и это вообще не проблема?

Сообщение отредактировал ELEKTROS - Apr 22 2014, 10:02

Эскизы прикрепленных изображений

 

[Guest_TSerg_*]

1) Коммутировать ёмкости планирую как на схеме в приложении, только использую не тиристоры с диодами а IGBT с обратными диодами. Как ключи будут себя вести на ёмкостную нагрузку?

Проверить сначала симуляцией, потом в реале.
Доложить о результатах.

2) По какому критерию управлять подключаемыми ёмкостями?
Думаю в следствии ступенчатой ёмкости поддерживать максимально возможный коэффициент мощности.

Следствие еще не назначено, поэтому смело определяйтесь с режимами работы АГ.

3) Как быть в случае с разной нагрузкой на фазы генератора: подключать в разные фазы разные ёмкости?

Ограничить перекос разумными значениями.

[injener]

Частота вращения генератора изменяется? Можно подумать про включение ac-ac преобразователя (выпрямитель+инвертор). Решает проблему несимметрии нагрузки, ток намагничивания, частота генерируемого напряжения

[ELEKTROS]

Частота вращения генератора изменяется? Можно подумать про включение ac-ac преобразователя (выпрямитель+инвертор). Решает проблему несимметрии нагрузки, ток намагничивания, частота генерируемого напряжения

Частота вращения постоянная от ДВС. Никаких преобразователей пока не будет.
Прежде чем давать советы про несимметричную нагрузку обратите внимание что у асинхронного генератора (в отличии от синхронного) перекос по фазам значительно меньше при несимметричной нагрузке, поэтому я и спрашивавшую тех кто занимался похожей темой насколько это "меньше", критично или в пределах 10 процентов или меньше?
Ну а если говорит об инверторном варианте, то нужен активный выпрямитель, т.е. получиться классический частотник с функцией рекуперации.
TSerg, просили конкретные вопросы, а сами конкретных ответов также не даёте. И так понято что моделировать пробывать, ограничивать и т.п.

Сообщение отредактировал ELEKTROS - Apr 23 2014, 11:36

[Guest_TSerg_*]

TSerg, просили конкретные вопросы, а сами конкретных ответов также не даёте. И так понято что моделировать пробывать, ограничивать и т.п.

А! Значит, я не понял , что Вы предлагаете мне за Вас моделировать и экспериментировать?
Тогда Вы цену не озвучили.

[ELEKTROS]

А! Значит, я не понял , что Вы предлагаете мне за Вас моделировать и экспериментировать?
Тогда Вы цену не озвучили.

Вопрос выше смотрите. Я не зря наверное спросил занимались ли Вы конкретно похожей темой или нет. А общие подходы они и так всем известны.
В болтовню какую то не будем превращать сей топик.

Сообщение отредактировал ELEKTROS - Apr 23 2014, 18:58

[Guest_TSerg_*]

Так ведь вопрос Ваш звучит как на рынке, потому и предложение соответствующее.
Еще раз - что у Вас не получается (что делали; что не так; где проблема)?

Вот, к примеру - симуляция АС мотора ( можно реверсировать его в генератор )

Здесь можно "поиграться" параметрами и энергетикой.

Что Вы, лично, сделали для изучения электромагнитных свойств АД для использования его в качестве генератора?
Расчеты? Эксперименты?
Где затык?

[ELEKTROS]

У меня было три конкретных вопроса:
1) Работа транзисторов на ёмкость (расчёт делается как обычно или есть какие то приколы из-за реактивных токов)
2) По какому критерию управлять подключаемыми ёмкостями? (если знаете конкретный ответ скажите, ну а нет так нет)
3) В случае неравномерной нагрузки на фазы большой ли перекос получиться по генератору?

Результаты симуляции не интересуют, потому как и сами делаем (там всё красиво, симуляция в MapleSim) только если сталкивались реально.

Гляжу так и скоро три вопроса поместятся на одной строчке .

Сообщение отредактировал ELEKTROS - Apr 24 2014, 05:25

[AlexandrY]

У меня было три конкретных вопроса:
1) Работа транзисторов на ёмкость (расчёт делается как обычно или есть какие то приколы из-за реактивных токов)
2) По какому критерию управлять подключаемыми ёмкостями? (если знаете конкретный ответ скажите, ну а нет так нет)
3) В случае неравномерной нагрузки на фазы большой ли перекос получиться по генератору?

Результаты симуляции не интересуют, потому как и сами делаем (там всё красиво, симуляция в MapleSim) только если сталкивались реально.

Гляжу так и скоро три вопроса поместятся на одной строчке .

Вот статейка по поводу подбора конденсаторов: http://www.ijcscn.com/Documents/Volumes/vo...n2011010311.pdf
Из которой следует, что при определенных скоростях и нагрузках самовозбуждения у асинхронного мотора может и не начаться.
Так что делать из асинхронного мотора самовозбуждающийся генератор идея скверная.

Неравномерные нагрузки в трехфазный сетях рассматривают как суперпозицию симметричных составляющих

Т.е. при перекосе нагрузки думаю надо менять емкости всех конденсаторов одновременно.

[ELEKTROS]

Статейка интересная, спасибо. А вот ссылки на wiki не лучший вариант .

[AlexandrY]

Статейка интересная, спасибо. А вот ссылки на wiki не лучший вариант .

Зато без рекламы. За что wiki уважаю.

Кстати чем вызвана идея коммутировать транзисторами?
Это же сложнее как минимум.

[Herz]

Статейка интересная, спасибо. А вот ссылки на wiki не лучший вариант .

У Вас вариантов столько, что Вы выбираете из них лучший? Так бы сразу и предупредили.
Уж если знаете предмет лучше, чем описано в Вики, то снизошли бы до вежливости, что ли,
не реагируя на попытку помочь верчением пальца у виска...

[ELEKTROS]

Я не конкретно про эту ссылку из wiki, а вообще в целом про wiki. Конечно есть там и толковые вещи, но как понять что правильно описано, а что нет если не знаешь что правда, с другой стороны если знаешь что правда зачем лезть в wiki. Вот такой замкнутый круг и отсюда такое отношение.
Herz мне показалось это не верчение пальца у виска, а выстрел в голову.
Извиняюсь если обидел кого-то этим.

Я отступил от темы, а по теме вариант пока тот который был с самого начала (управление возбуждением посредством ёмкостей), конечно может после некоторого времени (проработки) появиться и вариант частотник+рекуператор.

AlexandrY, не было положительного опыта работы с тиристорами, да и управлять ими сложнее, а так в принципе можно и тиристорами.

Кстати про метод симметричных составляющих есть метода расчёта в mathcad (с какого то института), правда там для цепи с двумя приёмниками, но попонятней чем в wiki.

Сообщение отредактировал ELEKTROS - Apr 24 2014, 12:27

[injener]

AlexandrY, не было положительного опыта работы с тиристорами, да и управлять ими сложнее, а так в принципе можно и тиристорами.

Тиристоры ничуть не сложнее транзисторов, а схемы компенсации реактивной мощности с емкостями, как правило, строятся на тиристорах.

По поводу генератора и его структуры... Чем именно обусловлен выбор АГ? Все изделия, с которыми сталкивался, были на базе синхронного генератора. Как-то попадалась диссертация, в которой доказывалось, что для автономных систем эффективнее использовать именно АГ с преобразователем частоты (там и колебания скорости, и возбуждение решалось). Кстати, без автономного инвертора в ПЧ Вам не удастся влезть в нормы по качеству генерируемого напряжения ГОСТов и норм по автономным и бортовым системам. Применение же готового ПЧ (а это по смыслу ИБП) решает Вашу проблему

[ELEKTROS]

injener, ну у синхронного генератора свои проблемы, например плохо синхронизируются с сетью. Согласен с вами что проще купить частотник, но в силу некоторых моментов в данном случае не получиться вкорячить что то готовое.
Но что то уже подсказывает (чем больше влажу в тему) что дело прийдёт к преобразователю.

[ELEKTROS]

Бегло просмотрел статейку предложенную. Ну и такой вывод:

Частота напряжения от генератора будет меняться в зависимости от нагрузки, причём независимо от того какую ёмкость туда прицепить (т.е. ёмкостями этот параметр не стабилизировать). Частоту вырабатываемого напряжения можно стабилизировать если ещё управлять частотой вращения приводного механизма. Верно мыслю?

[Guest_TSerg_*]

Пытливого вьюношу отличает самопытливость, а не пытки окружающих.

Еще раз, начните с книжек.

[AlexandrY]

Бегло просмотрел статейку предложенную. Ну и такой вывод:

Частота напряжения от генератора будет меняться в зависимости от нагрузки, причём независимо от того какую ёмкость туда прицепить (т.е. ёмкостями этот параметр не стабилизировать). Частоту вырабатываемого напряжения можно стабилизировать если ещё управлять частотой вращения приводного механизма. Верно мыслю?

Статью пока не изучал.
Но лет 11 назад участвовал в разработке системы управления малых гидростанций.
Там генераторы делали на старых асинхронных двигателях:
[attachment=84584:HydroGen...or_motor.JPG]

Раскручивался двигатель (50 КВт) там медленно и без нагрузки, и по достижении 50 Гц напряжение на нем едва достигало пары вольт (после этого генератор втыкался в сеть)
Для измерения напряжения возбуждения даже надо было делать специальный частотомер с диапазоном входного напряжения от 0.1 до 400 Вольт
А конденсаторы там подключались вот такие:
[attachment=84585:HydroGen...tor_ctrl.JPG]

Кстати скоро запускаю плату для экспериментов с движками с гибридной симисторно-контакторной схемой управления с микропроцессорным управлением, вот такую:
[attachment=84586:BackEndPCB.png]
Обещает быть экономичнее частотного преобразователя.

[ELEKTROS]

АД при работе в сеть я делал, отдаваемая мощность регулировалась только оборотами, причём там всего 1505-1526 об/мин (номинальная точка) генерация была, мотор был 40 кВт. Вот и поэтому мне и непонятно почему при постоянных оборотах в само возбуждаемом АД частота напряжения в статье падает, она по идее на пару герц больше должна быть.

[ELEKTROS]

Решился использовать в схеме тиристоры, встречно-параллельно включённые (одна фаза общая и получается на ступень четыре тиристора), коммутировать парные тиристоры надо разом и при нулевом напряжении на них, ноль напряжения можно отлавливать поставив датчик напряжения развязанный и потом схему детектора нуля. А вот если поставить что то типа moc3063 на каждый тиристор (или на два одну микросхему не важно), такое решение мне больше нравиться, но напряжение которое может быть между катодом-анодом тиристора (как следствие и между выводами moc3063) это 536*2=1072В (предельный случай - конденсаторы выключились при амплитудном значении напряжения, потом напряжение дошло до отрицательного по амплитуде и в сумме получается двойное амплитудное). Есть ли какие решения чтобы обойтись без датчика напряжения при таких параметрам напряжения с генератора (3х380 Вольт)?

[ELEKTROS]

Вообщем результат: собрано (правда на столе пока, не в ящике), работает. Но есть одно но, при набросе нагрузки регулятор не успевает скомутировать ёмкости и напряжение на какоето время просаживается, исполльзую классический пи-регулятор c неявно выраженными коэффициентами, т.е. есть коэффициент усиления и есть интегральный коэффициент (первый это по сути пропорциональная часть, а интегральная это произведение этих двух коэффициентов), частота вызова 10мс (период синусоидального напряжения 20мс, т.е. 50Гц), нечувствительность 10 вольт (ввиду ступенчатого характера тока возбуждения). Если убрать интегральную часть то вроде бы всё быстро работать начинает, но всё равно иногда перерегулируется, и другие нюансы при включении появляются, вот я и задался вопросом может вообще пи-регулятор сюда не сгодиться. (или коэффициенты не так настраиваю)

[ELEKTROS]

Вопрос конечно конкретно не по моей теме, но может подскажите, никак в теорию не вьеду, как переключить безударно пи-регулятор из ручного режима в автоматический (расчитать интегральную часть)?

Код пи регулятора такой:

Код

if(auto)
{
   пропорциональная_часть = Kp*(текущее-заданное);

   if(выход_ограниченный==выход)  интегральная_часть = Ki*пропорциональная_часть + предыдущее_значение_интегратора;
   else интегральная_часть=предыдущее_значение_интегратора;

   предыдущее_значение_интегратора=интегральная_часть;

   выход=пропорциональная_часть+интегральная_часть;
}
else выход = set_manual;

выход_ограниченный = функция_ограничения_выхода(выход);

[AlexandrY]

Если убрать интегральную часть то вроде бы всё быстро работать начинает, но всё равно иногда перерегулируется, и другие нюансы при включении появляются, вот я и задался вопросом может вообще пи-регулятор сюда не сгодиться. (или коэффициенты не так настраиваю)

Последние научные статью по регулирования движков на симисторах сплошь используют Fuzzy Logic иногда даже адаптивный.

[ELEKTROS]

Ну если Вы представляете что это такое, то я нет (по крайней мере может и использую но что это именно так называется не в курсе), мне без надобности пока это.
Вполне возможно оказалось всем этим управлять обычным пи-регулятором, с некоторыми дополнительными условиями, вот пока что интересует как "безударно" ввести в работу пи-регулятор с ненулевых выходных значений. Это впринципе много где реализованно, но нету исходника чтобы глянуть. А внести под знак интеграла 1/T (как пишут во всех источниках что мне попались), я не пойму как это сделать в коде? Не прекращать работу регулятора штоли (только не учитывать его выходных воздействий), а потом выход назначить принудительно нужной величиной и за счёт накопленной итегральной ошибки безударно переключиться, но в этом случае думаю получим долгий переходной процесс.
Ну и так к слову, на симисторах у меня не частотник, а просто коммутатор ёмкостей, 5 ступеней.