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(shí)際運(yùn)行中可每經(jīng)過(guò)一個(gè)等間隔Δt進(jìn)行一次累加,逐次計(jì)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(shí)時(shí)間tr。
以式(21)為例,設(shè)
對(duì)應(yīng)式(20)和(22)可以采用同樣方法進(jìn)行計(jì)算和控制。
但是應(yīng)用此方法計(jì)算有兩個(gè)問(wèn)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(jì)算值tr很可能小于1h,不能滿(mǎn)足軟起動(dòng)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(shí)可仍按基本數(shù)學(xué)模型控制和計(jì)算。
(2)閾值上下數(shù)學(xué)模型的轉(zhuǎn)換
如在N>Nd時(shí),按式(20)~(22)的數(shù)學(xué)模型進(jìn)行計(jì)算和控制。
現(xiàn)舉例說(shuō)明如下
保護(hù)特性取式(21),設(shè)定K=13.5
根據(jù)式(12)計(jì)算T值,取k2=1.15
T=13.5/1.152=10.2
在N≤Nd時(shí)按前面第4節(jié)所述方法進(jìn)行計(jì)算和控制。
在N>Nd時(shí)按式(21)的數(shù)學(xué)模型進(jìn)行計(jì)算,如果在尚未達(dá)到動(dòng)作值時(shí)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(jì)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(jì)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(jì)算和控制。在反復(fù)轉(zhuǎn)換數(shù)學(xué)模型時(shí)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(jì)算T值,取k2=1.15
T=1200/1.152=907.4
在N≤Nd時(shí)按前面第4節(jié)所述方法進(jìn)行計(jì)算和控制。
在N>Nd時(shí)按式(22)的數(shù)學(xué)模型進(jìn)行計(jì)算,如果在尚未達(dá)到動(dòng)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(jì)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(jì)算和控制。在反復(fù)轉(zhuǎn)換數(shù)學(xué)模型時(shí)不需改變K值和當(dāng)前A值。
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7.3 誤差分析
對(duì)式(16)微分
式(19)、(20)和(21)三種數(shù)學(xué)模型時(shí)間相對(duì)誤差與電流相對(duì)誤差之間的傳遞系數(shù)計(jì)算值見(jiàn)表3。
表3 三種數(shù)學(xué)模型時(shí)間相對(duì)誤差與電流相對(duì)誤差之間的傳遞系數(shù)計(jì)算值
8 結(jié)束語(yǔ)
本文提出的一套利用數(shù)值積分法解決反時(shí)限保護(hù)特性的實(shí)時(shí)測(cè)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(wèn)題,還有助于提高長(zhǎng)延時(shí)控制單元的抗干擾能力。
由于在實(shí)時(shí)控制中,微處理器在很短時(shí)間內(nèi)無(wú)法完成一些函數(shù)的復(fù)雜數(shù)學(xué)運(yùn)算,本文中的一些計(jì)算公式和參數(shù)在工程計(jì)算中需要進(jìn)行了變換和處理,在CMC系列軟起動(dòng)器中得到了應(yīng)用,通過(guò)實(shí)際運(yùn)行達(dá)到了理想的效果。
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