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試分析軟起動器對電機(jī)過載保護(hù)的控制方法(下)

發(fā)布時間:2014-09-02 責(zé)任編輯:stone

7.2 動作值的測量和控制

將式(17)、(18)、(19)變換為

A=t(N0.02-1) (20)

A=t(N-1) (21)

A=t(N4-1) (22)

在實際運行中可每經(jīng)過一個等間隔Δt進(jìn)行一次累加,逐次計算A值,逐次與K值比較,直至達(dá)到設(shè)定值K值,求出延時時間tr。

以式(21)為例,設(shè)

  試分析軟起動器對電機(jī)過載保護(hù)的控制方法(上)

對應(yīng)式(20)和(22)可以采用同樣方法進(jìn)行計算和控制。

但是應(yīng)用此方法計算有兩個問題需要解決:

(1)設(shè)定N的閾值

通常在K的設(shè)定值范圍,在N=1.05的條件下,計算值tr很可能小于1h,不能滿足軟起動器要求。為了防止在1.05Ir及以下的誤脫扣,需設(shè)定閾值,如設(shè)定Nd=1.15,當(dāng)N≤Nd時可仍按基本數(shù)學(xué)模型控制和計算。

(2)閾值上下數(shù)學(xué)模型的轉(zhuǎn)換

如在N>Nd時,按式(20)~(22)的數(shù)學(xué)模型進(jìn)行計算和控制。

現(xiàn)舉例說明如下

保護(hù)特性取式(21),設(shè)定K=13.5

根據(jù)式(12)計算T值,取k2=1.15

T=13.5/1.152=10.2

在N≤Nd時按前面第4節(jié)所述方法進(jìn)行計算和控制。

在N>Nd時按式(21)的數(shù)學(xué)模型進(jìn)行計算,如果在尚未達(dá)到動作值時電流又下降使N≤Nd,并且當(dāng)前A值為Ay。則此后需按基本數(shù)學(xué)模型累加計算A值:

(24)

式中初始值A(chǔ)y為原數(shù)學(xué)模型下保留的A值。以下按前面第4節(jié)所述方法進(jìn)行計算和控制。

如果此后又回復(fù)N>Nd條件,應(yīng)重新按式(21)的數(shù)學(xué)模型計算和控制。在反復(fù)轉(zhuǎn)換數(shù)學(xué)模型時不需改變K值和當(dāng)前的A值。

保護(hù)特性取式(22),設(shè)定K=1200

根據(jù)式(12)計算T值,取k2=1.15

T=1200/1.152=907.4

在N≤Nd時按前面第4節(jié)所述方法進(jìn)行計算和控制。

在N>Nd時按式(22)的數(shù)學(xué)模型進(jìn)行計算,如果在尚未達(dá)到動作值電流又下降至N≤Nd,并且當(dāng)前A值為Ay。則需按式(24)計算A值。

如果此后又回復(fù)N>Nd條件,應(yīng)重新按式(22)的數(shù)學(xué)模型計算和控制。在反復(fù)轉(zhuǎn)換數(shù)學(xué)模型時不需改變K值和當(dāng)前A值。
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7.3 誤差分析

對式(16)微分

  試分析軟起動器對電機(jī)過載保護(hù)的控制方法(上)

式(19)、(20)和(21)三種數(shù)學(xué)模型時間相對誤差與電流相對誤差之間的傳遞系數(shù)計算值見表3。

表3 三種數(shù)學(xué)模型時間相對誤差與電流相對誤差之間的傳遞系數(shù)計算值

  試分析軟起動器對電機(jī)過載保護(hù)的控制方法(上)
 
由表3中可見,當(dāng)α=0.02和α=1時在Nr≥1.5的情況下,要滿足延時時間的誤差不超過±10%的要求并不困難;但是在α=4時,因特性曲線斜率值大,要達(dá)到同樣的指標(biāo)是有一定難度的,即使電流測量誤差為±2%,再考慮K的控制誤差和數(shù)值化整等因素,延時時間的誤差也可能大于±10%。

8 結(jié)束語


本文提出的一套利用數(shù)值積分法解決反時限保護(hù)特性的實時測量和控制方法,既可比較合理、方便的**多種保護(hù)特性,又可較好的解決負(fù)載不斷變化情況下的熱記憶問題,還有助于提高長延時控制單元的抗干擾能力。

由于在實時控制中,微處理器在很短時間內(nèi)無法完成一些函數(shù)的復(fù)雜數(shù)學(xué)運算,本文中的一些計算公式和參數(shù)在工程計算中需要進(jìn)行了變換和處理,在CMC系列軟起動器中得到了應(yīng)用,通過實際運行達(dá)到了理想的效果。

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