Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА 1. Анализ требований к электроприводу запорной арматуры 9
1.1. Особенности конструкции и эксплуатации запорной арматуры 9
1.2. Исходные положения для формирования требований к электроприводу задвижки 17
1.3. Формирование требований к электроприводу задвижки 20
1.4. Управление технологическим процессом перекрытия сечения задвижки 25
1.5. Измерение координат в электроприводе задвижки 28
1.6. Защиты электропривода арматуры 30
1.7. Коммуникационные функции 33
1.8. Анализ существующих конструкций электроприводов задвижек 34
1.9. Влияние редуктора с промежуточными телами качения на характеристики электропривода 39
1.10. Технические предпосылки разработки и совершенствования микропроцессорных систем управления электроприводами задвижек 48
Выводы 53
ГЛАВА 2. Концепция разработки программного обеспечения и алгоритмов управления для электроприводов арматуры 54
2.1. Основные тенденции в области технологий создания программного обеспечения для встроенных систем управления 54
2.2. Основные проблемы разработки программного обеспечения для электроприводов 5 6
2.3. Алгоритм формирования события 60
2.4. Базовый компонент алгоритма управления 63
2.5. Методика синтеза алгоритма управления с применением компонентов 67
2.6. Классификация процедур программного обеспечения электропри вода 69
2.7. Обеспечение выполнения процедур в реальном времени 71
2.8.Разработка шаблона программного обеспечения для системы управления электроприводом 75
Выводы 79
ГЛАВА 3. Математическое моделирование работы электропривода за движки 80
3.1. Разработка модели асинхронного двигателя 80
3.2. Модель тиристорного регулятора напряжения 87
3.3 Исследование работы системы ТРН-АД 91
3.4. Разработка способа идентификации момента электропривода 95
3.5. Модель электропривода с преобразователем частоты 100
Выводы 103
ГЛАВА 4. Синтез алгоритма управления для электропривода с тиристорным регулятором 104
4.1. Формирование требований к алгоритму управления электроприводом с тиристорным регулятором 104
4.2. Компонент исходного состояния системы (ОСТАНОВ) 105
4.3. Компонент проверки короткого замыкания (ТЕСТ) 107
4.4. Компонент запуска электропривода (СТАРТ) 110
4.5. Компонент формирования ударного момента (УДАР) 113
4.6. Компонент обеспечения максимальной скорости (ДВИЖЕНИЕ) 115
4.7. Компонент обеспечения работы на упор (УПОР) 116
4.8. Особенности работы спроектированной системы 118
4.9. Синтез алгоритма управления для электропривода с преобразователем частоты 120
Основные результаты работы 124
Библиографический список использованной литературы 126
Приложение 136
- Формирование требований к электроприводу задвижки
- Основные тенденции в области технологий создания программного обеспечения для встроенных систем управления
- Модель тиристорного регулятора напряжения
- Компонент запуска электропривода (СТАРТ)
Введение к работе
Актуальность темы. На современном уровне развития микропроцессорных средств и силовой электроники среди критериев оценки эффективности электропривода на передний план выходят степень адаптации устройства к обслуживаемому процессу, себестоимость, надежность и время разработки.
Электропривод запорной арматуры применяется в технологическом процессе перекачки нефтепродуктов. Нарушение нормального хода процесса может привести к тяжелым экономическим и экологическим последствиям. В связи с этим при разработке системы управления данного электропривода необходимо решать задачи как повышения надежности самого устройства (в том числе и его программного обеспечения), так и его способности обеспечивать функционирование в различных эксплуатационных ситуациях.
Современный электропривод арматуры представляет собой сложный мехатронный модуль, объединяющий в себе систему управления, асинхронный двигатель и редуктор. Снижение себестоимости, повышение надежности и компактности электронного блока управления связано с применением однопроцессорных систем, что в свою очередь вносит существенное ограничение на вычислительные возможности системы управления. Тем не менее, система управления должна обеспечивать вес необходимые процессы, протекающие в современном электроприводе: формирование задания на скорость и момент в зависимости от внешних сигналов и условий, электромеханическое преобразование энергии в двигателе с максимальной степенью эффективности, формирование защит двигателя, преобразователя и механизма, поддержка коммуникаций с другими микропроцессорными системами.
Анализ состояния вопроса показал, что можно получить новые эксплуатационные характеристики электропривода арматуры за счет применения встроенной микропроцессорной системы управления. Вышеизложенное
обуславливает актуальность задач, решаемых в диссертации, определяет цели и задачи исследования.
Работа проводилась в рамках планов НИОКР «АК ОАО Транснефть» на 2002-2004 гг.
Целью работы является повышение эффективности электропривода запорной арматуры магистрального нефтенродуктопровода за счет разработки и применения микроконтроллер ного управления.
Для достижения этой цели необходимо было решить следующие задачи:
Проанализировать основные требования, предъявляемые к электроприводам запорной арматуры.
Разработать методику создания программного обеспечения для однопроцессорных блоков электронного управления, позволяющего обеспечивать выполнение всех задач электропривода в режиме реального времени и с учетом рабочих областей применяемых алгоритмов управления.
Разработать математические модели электропривода запорной арматуры со встроенными преобразователем частоты и тиристорным регулятором и провести исследование электропривода на разработанных моделях.
Разработать и экспериментально проверить методики синтеза алгоритма управления, обеспечивающего максимальную производительность, максимальный цикловой КПД и требуемые ограничения по моменту и токовым перегрузкам для электропривода запорной арматуры с тиристорным регулятором напряжения и преобразователем частоты.
Методы исследований. В диссертационной работе использовались теоретические и экспериментальные методы. Теоретическое исследование основано на методах математического моделирования. Использован математический аппарат дифференциального и интегрального исчисления, а также численные методы при решении систем дифференциальных уравнений. Экспериментальные исследования проводились в лабораторных условиях и на действующих нефтепроводах в полевых условиях.
6 Научная новизна работы заключается в следующем:
Выявлено изменение коэффициента передачи по моменту волнового редуктора с промежуточными телами качения, входящего в состав электропривода задвижки, в зависимости от режима работы и передаваемого момента.
Предложен способ формирования алгоритма управления, позволяющий учесть ограничения на рабочие области фазового пространства имеющихся ироіраммньгх процедур управления системы и процедур восстановления её координат.
Предложен способ обеспечения расчета основных задач электропривода в режиме реального времени и универсальный шаблон мультизадачного приложения.
Разработаны алгоритмы достижения максимальной производительности для электропривода запорной арматуры с учетом ограничений, вносимых рабочими областями применяемых алгоритмов восстановления координат и управления.
Практическая ценность работы:
Обеспечено снижение затрат на ремонт и эксплуатацию запорной арматуры за счет увеличения точности ограничения момента на выходном валу электропривода.
Повышена безопасность технологического процесса перекачки нефтепродуктов за счет создания нового алгоритма работы защит электропривода и обеспечения максимально возможной скорости движения.
Предложена методика создания программного обеспечения, которая позволила снизить время разработки и повысить надежность программного обеспечения. Разработанное на базе данной методики программное обеспечение позволяет выполнять вычисления в режиме реального времени.
Разработано прикладное программное обеспечение, позволяющее исследовать процессы в электроприводе арматуры методом имитационного моделирования.
Реализация результатов работы. На предприятии ЗЛО «Элеси» (г.Томск) освоено серийное производство электронных блоков «БУР», «ПБЭ-2,5» и «ESD-VC» для управления электроприводами запорной арматуры «ЭПЦ» и «Ангстрем» (производства ЗАО «ТомЗЭЛ» г.Томск) и электропривода «Томприн» (производства «Сибирский машиностроитель», г.Томск). Данные блоки эксплуатируются в АК «Транснефть» и АК «Транснефтепродукт», а также экспортируются в другие страны в составе электропривода «Элесиб» (производства ЗАО «Элеси»). Методика разработки мультизадачного программного обеспечения является базовой при разработке новых устройств управления двигателями в ЗАО «Элеси», и используется в учебном процессе кафедры ЭПЭО ТПУ при изучении курса «Микропроцессорные системы управления».
На защиту выносятся:
Методика разработки алгоритма управления с учетом ограничений, накладываемых рабочими областями применяемых программных процедур управления и восстановлении координат.
Структура организации программного обеспечения для электроприводов с микропроцессорной системой управления, реализующая необходимые функции управления в режиме реального времени.
Алгоритмы достижения максимальной производительности с учетом имеющихся ограничений для электропривода арматуры с тиристор-ным регулятором напряжения и преобразователем частоты.
Апробация работы и публикации. Основные положения и результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались:
на международных научно-технических конференциях «Электромеханические преобразователи энергии», г.Томск 2002-2005 гг.
на всероссийской научно-практической конференции «Системы автоматизации в образовании, науке, производстве», г.Новокузнецк 2003 г.
на научно-практических конференциях «Современные средства и системы автоматизации», г.Томск 2002-2005 гг.
па международной научно-практической конфсреинии «Электропривод переменного тока», г.Екатеринбург 2005 г.
на международной научно-технической конференции «Электроэнергетика, электротехнические системы и комплексы», г. Томск 2003 г.
на научно -технической конференции «Электротехника, электромеханика и электротехнологии», г. Новосибирск 2005 г.
на 5-том конгрессе нефтегазопромышленников России, г.Казань 2004 г.
Публикации. Результаты выполненных исследований отражены в 20 научных работах, в том числе 16 статьях и тезисах докладов, 3-х отчетах по НИОКР и 1 патенте РФ.
Формирование требований к электроприводу задвижки
Электромагнитный момент двигателя должен быть достаточен для гарантированного получения герметичности уплотнения в затворе, а также гарантированного срыва затвора задвижки из уплотненного состояния. Срыв возможно производить однократной кратковременной подачей импульса момента, не допускающего перемещения штока но резьбе больше того расстояния, при котором происходит переход упругой деформации в пластическую. Развиваемый момент электропривода должен быть ограничен на уровне, предупреждающем поломку или деформацию задвижки и передавливание герметизаторов: где М- момент на валу электропривода,
МОТРЫВЛ - момент трогания из уплотненного состояния, обеспечивающий начало движения,
ММАХ максимально допустимый момент на валу электропривода, не приводящий к ухудшению эксплуатационных свойств арматуры.
Погрешность регулирования по моменту и дискретность задания величины момента ограничения определяются паспортными данными на арматуру с одинаковым посадочным местом под электропривод. Разброс значений (для момента уплотнения) составляет от 20 до 100% от максимального момента для электроприводов с единым типоразмером посадочного места. Согласно анализу паспортных данных на арматуру, дискретность задания и погрешность регулирования составляет порядка 1%.
Развиваемая скорость вращения двигателя а должна быть достаточной для обеспечения заданного быстродействия срабатывания затвора. При подходе к крайнему нижнему положению скорость желательно снижать в целях предупреждения гидравлического удара в трубе, кавитационного эффекта и передавливания уплотнительных поверхностей за счет энергии инерции двигателя, редуктора и штока. В целях сохранения редуктора необходимо выбирать зазор при пуске.
Максимальная скорость перекрытия ограничивается допустимой скоростью вращения механических частей электропривода, в частности подшипников двигателя и деталей редуктора, а также может быть ограничена требованиями технологического процесса.
Для обеспечения максимальной производительности в условиях ограниченной мощности двигателя необходимо управлять им по критерию «постоянная мощность», с учетом ограничений по максимальному моменту и скорости. Желаемая область существования механических характеристик «экскаваторного» типа представлена па рис. 1.4.
Специальных требований к переходным процессам по скорости и току в электроприводе задвижки не существует. Особенностью привода задвижки можно считать необходимость формирования в некоторых случаях импульса момента для преодоления сил трения покоя при пуске из уплотненного состояния. Время импульса должно стремиться к минимальному. Короткий импульс сформирует необходимое ударное усилие трогания, при этом изменение положения штока (а следовательно и деформация) будет минимальным.
Привод задвижки считается энергетически эффективным, если за время выполнения технологического цикла перекрытия затвора он израсходовал минимально возможное количество энергии. Это можно обеспечить снижением времени выполнения цикла и/или снижением потребленной энергии. Для оценки энергетической эффективности за один цикл перемещения штока введем параметр циклового КПД [15,59]:
Тц - время цикла работы производственного механизма. Особенностью электропривода задвижки является то, что значительную часть цикла большинство электроприводов отрабатывает на холостом ходу, так как в середине цикла приходится преодолевать только момент сопротивления в соединении гайка-шток. Таким образом, основная мощность двигателя необходима для обеспечения трогания из уплотненного состояния механизма.
Для шиберных задвижек характерен высокий момент сопротивления на валу электропривода в близкой к положению «Закрыто» половине траектории. Вследствие этого за время движения двигатель работает со значительной перегрузкой и сильно нагревается. Это приводит к снижению перегрузочной способности двигателя за счет роста сопротивления обмоток статора. Применение энергетически эффективного управления позволяет минимизировать потери в двигателе, снизить нагрев обмоток и тем самым увеличить производительность привода, выраженную в росте скорости перекрытия задвижки.
Одним из факторов, влияющих на производительность, является напряжение сети. Просадки и перекосы 3-х фазной сети заведомо ограничивают мощность, поступающую в двигатель, и его перегрузочную способность. В связи с важностью технологической операции, выполняемой электроприводом, необходимо обеспечить выполнение цикла при любой имеющейся возможности, то есть развитие максимально возможной скорости при имеющемся моменте и входном напряжении. Увеличение скорости перекрытия приводит к необходимости работать в условиях, близких к режиму работы с постоянной мощностью на валу, с учетом ограничений на максимальную скорость и максимальный момент, а также перефузочную характеристику двигателя в функции от напряжения питания, теплового состояния двигателя и скорости вращения.
Основные тенденции в области технологий создания программного обеспечения для встроенных систем управления
В современном электроприводе с микропроцессорным управлением преобразователи частоты и тиристорные регуляторы напряжения являются одними из самых распространенных устройств управления электродвигателями. Наряду с классическими требованиями, предъявляемыми к данным устройствам (быстродействие, перерегулирование, КПД, наличие коммуникационных интерфейсов и т.д.), на первый план выходит себестоимость устройства и время его разработки. Одним из способов снижения себестоимости, повышения надежности работы и компактности, является применение систем прямого цифрового управления на базе одного специализированного процессора, выполняющего все необходимые функции:
1. Фильтрацию сигналов обратной связи и восстановление координат.
2. Управление ключами силового преобразователя и формирование управления на двигатель.
3. Осуществление защиты преобразователя, двигателя, механизма.
4. Коммуникации с АСУ верхнего уровня и с собственными периферийными устройствами.
5. Выполнение расчета управления технологическим контуром с формированием заданий на скорость и момент двигателя в зависимости от внешних условий.
Программное обеспечение современных управляющих систем (в т.ч. электроприводами) представляет собой сложную систему многозадачных приложений. Основным требованием является исполнение задач в режиме реального времени, при котором вес задачи должны выполняться строго к установленному времени и с заданной периодичностью. При этом увеличение скорости вычислений, как правило, повышает возможности системы в области точности отработки координат и скорости работы по коммуникационным интерфейсам.
Исходя из требований к минимальным затратам на аппаратную реализацию и временные ограничения на разработку программного обеспечения, разработчик вынужден обеспечивать выполнение следующих условий:
А) для целей повышения эффективности работы самого устройства:
1. Решение задач в режиме реального времени с требуемой периодичностью и заданной скоростью.
2. Обеспечение параллельности вычислений.
3. Использование минимального объёма памяти, ограниченного с точки зрения быстродействия процессора;
Б) для повышения качества и снижения времени разработки программного обеспечения [37]:
4. Обеспечение легкой масштабируемости приложений при адаптации к конкретным требованиям устройства.
5. Обеспечение тестируемости программного обеспечения (в том числе и при отсутствии аппаратной части системы).
6. Обеспечение переносимости разработанного программного продукта на другую аппаратную платформу.
Традиционно разработки сложных программных комплексов содержат следующие этапы [64,69,27,28,40,55]:
1. Разработка библиотеки процедур, которая позволяет реализовать требуемые функции в соответствии с принятым стандартом разработки приложений. Стандарт оговаривает индивидуальные особенности каждого создаваемого приложения: потребляемые ресурсы памяти и число тактов расчета, периодичность запуска, интерфейс взаимодействия с другими процедурами. 2. Разработка механизма разделения ресурса процессорного времени системы между приложениями.
3. Разработка механизма взаимодействия процедур системы через определение применяемых процедур и потоков данных между ними (шаблон приложений).
4. Определение ключевых компонентов, улучшая которые можно улучшить качество системы в рамках имеющихся требований. В программной части это касается более эффективного использование процессорного времени и повышения надежности работы программного обеспечения.
Примером существующих решений для встроенных систем на базе сигнальных процессоров можно назвать технологию «eXprcssDSP» от корпорации Texas Instruments (США) [19]. Данная технология поддерживает процессоры TMS320 серий С6000, С5000, С2000 и в ней достаточно полно реализованы этапы 1-3. Тем не менее, данная технология ориентирована на применение в мощных сигнальных процессорах для устройств коммуникации и обработки аудио- и видеосигналов, в ней отсутствует шаблон приложений для управляющих систем, механизм ядра операционной системы является закрытым и не позволяет гарантировать жесткий режим реального времени, а также проводить улучшения системы. Переносимость приложений возможна только в пределах платформ самой корпорации. Технология носит ограниченный характер как с позиции применения на других платформах, так и с точки зрения увеличения ее эффективности.
Ввиду большого количества помех, характерных при работе преобразователей частоты и тиристорных регуляторов напряжения, для подтверждения наличия события необходимо проводить фильтрацию или интегрирование во времени входных сигналов.
В системе управления существует несколько выходных дискретных сигналов, которые применяются для управления силовым инвертором и дискретными информационными выходами.
Как и в других областях, при разработке программного обеспечения применяется модульный принцип. Одним из отличий программного обеспечения для систем управления двигателем является наличие специализированных процедур, применяемых только для данной области: процедура управления ключами преобразователя, процедура восстановления координат объекта управления и т.д.[69,70,24]. Однако, применение существующих универсальных процедур вносит определенные ограничения. Это связано с тем, что любая разработанная процедура управления (восстановления координат) строится исходя из модели реального процесса. При разработке данной модели не могут быть учтены все детали реальной системы. В итоге получается процедура, которая обеспечивает требуемую точность и быстродействие (или другие параметры эффективности) только в определенной области фазового пространства. Это объясняется следующим:
1. К некоторым применяемым звеньям системы отсутствует описание, позволяющее построить модель, адекватную для работы во всем фазовом пространстве (например, для волнового редуктора).
2. Сложные процедуры потребляют значительную часть вычислительных ресурсов системы и не могут быть применены для однопроцессорных систем реального времени [52]. 3. Большинство систем являются многомерными и нелинейными. Это приводит к появлению специфичных «зон-аттракторов» [50], где поведение системы может радикально измениться.
4. При составлении модели не учитываются реальные разбросы параметров и нелинейные характеристики датчиков, аналого-цифровых преобразователей, устройств гальванического разделения сигналов.
Как правило, существует несколько готовых процедур расчета, которые обеспечивают эффективные вычисления в своих областях фазового пространства [62,61]. Через комбинирование запуска таких процедур при нахождении координат в своей области, становится возможным «перекрыть» большую часть фазовых траекторий координат системы. Как будет показано далее, эффективным методом при отсутствии полного математического описания объекта управления является составление многомерных табличных зависимостей по экспериментально полученным данным с интерполяцией промежуточных точек для определенных режимов работы электропривода.
Исходя из вышесказанного, необходимо разработать методику создания программного обеспечения, позволяющего:
1. Работать с большим количеством сигналов и событий.
2. Управлять электроприводом только в тех областях, которые являются рабочими для применяемых процедур управления и восстановления координат.
3. Обеспечивать достижение целей функционирования электропривода при соблюдении ограничений.
4. Допускать простое масштабирование программного обеспечения при внедрении новых функций в устройство.
Модель тиристорного регулятора напряжения
При разработке модели тиристорных регуляторов напряжения использовались положения, изложенные в работах [3,26,30,56,58].
В динамических и статических режимах работы моменты включения тиристоров определяются алгоритмом работы регулятора напряжения и дифференциальными уравнениями, описывающими совместную работу системы «тиристорныи регулятор напряжения - асинхронный двигатель» (ТРН-ЛД). В произвольный момент времени система может находиться в следующих состояниях:
1. Все тиристорные элементы закрыты.
2. Открыты тиристоры трёх фаз.
3. Открыты тиристоры двух фаз.
Из этого следует, что для каждого интервала времени коммутации соответствующих тиристоров решается отдельная задача, из результатов которых складывается полный алгоритм работы регулятора.
Напряжение на тиристорных элементах является функцией состояния тиристоров и может меняться от полного фазного к половине линейного и до нуля [58].
Все возможные варианты коммутации одной фазы делятся на три режима, в зависимости от ее и (р {а - угол открытия, (р - фазовый угол нагрузки):
а) а (р - в нагрузке протекает непрерывный ток; во всём полупериоде на пряжения к нагрузке приложено фазное напряжение сети;
б) а аГР - в нагрузке протекает прерывистый ток, где ссгр— некоторый граничный угол открытия тиристоров, разделяющий возможные режимы [58]; полупериод кривой напряжения на нагрузке имеет шесть следующих участков:
1. Три участка, когда к нагрузке приложено полное фазное напряжение Ufj=UcEm- Открыты три тиристора.
2. Два участка, когда к фазе нагрузки приложено половина линейного напряжения UH=UAB/2. Открыты два тиристора.
3. Один участок, когда напряжение на нагрузке отсутствует UH=0. Тиристоры во всех трёх фазах закрыты. в) а аГР - в нагрузке протекает прерывистый ток. Режим, когда отсутствуют участки одновременной работы тиристоров во всех трёх фазах. Полупериод кривой напряжения на нагрузке имеет два участка работы тиристоров:
1. Два участка, когда к фазе нагрузки приложено половина линейного напряжения UH=UАц/2. Открыты два тиристора.
2. Два участка, когда напряжение на нагрузке отсутствует UH=0. Тиристоры во всех трёх фазах закрыты.
В расчётной модели, описывающей работу тиристорного регулятора напряжения, выделим следующие части:
а) вычисление падения напряжения на тиристорах;
б) определение тиристоров, у которых созданы все условия для открытия;
в) окончательная проверка всех условий открытия с осуществлением операции открытия тиристоров;
г) определение фазного напряжения на нагрузке;
д) определение линейного напряжения на нагрузке;
е) определение момента закрытия тиристоров;
ж) определение моментов подачи и снятия управляющих сигналов на открытие тиристоров.
При работе с асинхронным двигателем было принято, что на обмотки статора подаются напряжения Uajp, Ubjp, UCJp.
Представленная выше математическая модель работы системы ТРИАД позволяет исследовать электромеханические процессы в асинхронных электроприводах с тиристорным управлением.
Экспериментальные значения максимальных моментов и моментов упора практически совпадают со значениями, полученными в результате математического моделирования.
При моделировании работы системы ТРН-АД были выявлены области фазового пространства, в которых возможно формировать момент двигателя посредством изменения угла открытия тиристоров:
1. В режиме работы «на упор» (момент является функцией от угла открытия и напряжения сети).
2. При движении (нулевой угол открытия тиристоров обеспечивает отсутствие колебаний момента и скорости).
3. Импульс стартового момента при работе на упор (кратковременное открытие тиристоров с нулевым углом).
4. Импульс тормозного момента при движении (при ступенчатом уходе с нулевого угла открытия на угол в диапазоне 60-120 градусов). Переходный процесс для данной ситуации представлен на рис. 3.13.
Компонент запуска электропривода (СТАРТ)
При успешном завершении проверки на наличие короткого замыкания система управления должна запустить электропривод (линия 5 рис. 4.1). При пуске электропривода необходимо учесть следующее:
1. Максимальный коэффициент передачи редуктора по моменту можно получить при ударном приложении входного момента.
2. Момент упора должен быть равен заданному ограничению момента.
Как известно, при работе на упор момент асинхронного двигателя зависит от угла открытия тиристоров и напряжения сети.
Как было показано ранее, для получения максимального коэффициента передачи по моменту редуктора необходимо ступенчато приложить напряжение на двигатель, при этом угол открытия тиристоров должен соответствовать экспериментально полученной зависимости. При этом координаты могут устремиться в одну из четырех зон-аттракторов в зависимости от внешних условий:
1. Когда момент сопротивления меньше момента двигателя, он набирает скорость и выходит в установившийся режим согласно механической характеристике, токи в обмотках двигателя принимают близкие к номинальному значения.
2. Если момент сопротивления больше момента на валу двигателя, то двигатель работает на упор, скорость равна нулю, токи в обмотках двигателя значительно превышают номинальное значение.
3. При обрыве фазы двигателя в обмотке формируется пульсирующее электромагнитное поле, не создающее пускового момента. Скорость двигателя равна нулю, токи в оставшихся фазах двигателя значительно превышают номинальное значение.
4. При обрыве двух и более фаз двигателя ток отсутствует, скорость равна ігулю.
Указанные ситуации возможны при наличии полнофазного напряжения питания.
Обозначим компонент пуска двигателя как R4. Основное назначение данного компонента — обеспечить запуск электропривода с заданным моментом. При этом областью цели будет матрица с одной строкой для значения скорости двигателя:
Согласно данной записи видно, что цель считается достигнутой, если скорость двигателя превысила некоторую критическую величину оот;п на время, не более 1 секунды. При этом считается, что двигатель работает в установившемся режиме и существует возможность передать управление компоненту R6 «ДВИЖЕНИЕ» (линия 9 рис. 4.1), где достигается максимальная скорость вращения.
Матрица ограничений на управление будет содержать строки для переменных, обеспечивающих защиту двигателя. В данном случае необходимо:
1. Наличие токов во всех фазах ladJbd-h hmn- При несоблюдении этого условия запуск двигателя невозможен, поэтому необходимо передать управление компоненту RI «ОСТАНОВ» (линия 14 рис. 4.1) для обссточивания двигателя и сигнализации аварийной ситуации.
2. Выполнение ограничения но времени работы на упор tynop. При истечении этого времени необходимо предпринять попытку преодолеть момент заклинивания (или сухого трения) за счет компонента R5 «УДАР» (линия 6 рис. 4.1), в котором формируется максимальный пусковой импульсный момент.
