Marian HYLA Politechnia Śląsa, Katedra Energoeletronii, Napędu Eletrycznego i Robotyi doi:0.599/48.207.07.6 Synteza uładu regulacji mocy biernej silnia synchronicznego z miroprocesorowo sterowanym bloiem zasilania wzbudzenia Streszczenie. W artyule przedstawiono propozycję strutury uładu regulacji mocy biernej silnia synchronicznego z elementem przełączającym sygnał błędu minimalnego. Zaprezentowano implementację strutury uładu regulacji w modelu symulacyjnym programu Matlab-Simulin. Zamieszczono przyładowe wynii badań symulacyjnych. Przedstawiono efety działania w uładzie rzeczywistym silnia synchronicznego z miroprocesorowo sterowanym bloiem zasilania wzbudzenia z zaproponowaną struturą uładu regulacji. Abstract. The paper presents a proposal of the structure of the reactive power control system for synchronous motor with minimum error signal switching element. Implementation of the control system structure in the Matlab-Simulin simulation model was presented. Selected results of the simulation tests was provided. Operational effects of the real synchronous motor with the microprocessor-controlled excitation unit with the proposed control system structure was presented too. (Synthesis of the reactive power control system for synchronous motor with microprocessor controlled excitation unit) Słowa luczowe: silni synchroniczny, sterowanie miroprocesorowe, regulator mocy biernej Keywords: synchronous motor, microprocessor control, reactive power regulator Wstęp Jednym z podstawowych źródeł mocy biernej w załadach przemysłowych są silnii synchroniczne. W wielu przypadach napędy te pracują w sposób ciągły i nie są wyłączane nawet w dni wolne od pracy (napędy wentylatorów w opalniach, sprężari, pompy itp.). W wielu napędach silnii synchroniczne pracują z momentem obciążenia znacznie mniejszym od znamionowego. Np. w opalniach regułą jest, że napędy wentylatorów obciążone są w granicach 40-60 %, a napędy sprężare i maszyn wyciągowych w granicach 60-80 % mocy znamionowej. Pozwala to na wyorzystanie ich jao ompensatorów w uładach automatycznej ompensacji mocy biernej w szeroim zaresie zmian generowanej mocy [, 2, 3, 4, 5, 6]. Poprzez ompensację mocy biernej z wyorzystaniem silniów synchronicznych rozumie się ompensację mocy biernej podstawowej harmonicznej prądu i napięcia. Dla silnia synchronicznego realizującego funcje napędowe, a jednocześnie wyorzystywanego jao ompensator mocy biernej, można oreślić trzy podstawowe cele sterowania, jaie powinny być osiągnięte w wyniu zastosowania uładu regulacyjnego: uzysanie wymaganych przebiegów przejściowych nietórych mechanicznych lub eletrycznych zmiennych stanu maszyny w celu ograniczenia wpływu dynamii silnia na sieć eletroenergetyczną i napędzaną maszynę, zapewnienie stabilnej pracy silnia z prędością synchroniczną, wytworzenie w silniu mocy biernej odpowiadającej z założoną doładnością wartości zadanej. W wielu przypadach, na poziomie indywidualnej regulacji prądu wzbudzenia silnia, przedstawione cele mogą być wzajemnie sprzeczne. W taim przypadu funcja napędowa powinna dominować nad wyorzystaniem silnia jao regulowanego źródła mocy biernej. Konieczne jest więc zastosowane odpowiednich uładów regulacji uwzględniającej wszystie przedstawione ryteria z właściwym priorytetem. Moc bierna silnia synchronicznego Na rysunu przedstawiono wyres wsazowy silnia synchronicznego z biegunami jawnymi w uładzie współrzędnych dq przy pominięciu strat w uzwojeniu stojana []. Rys.. Wyres wsazowy silnia synchronicznego z biegunami jawnymi Na podstawie wyresu wsazowego z rysunu można zapisać [, 2] 2 mu f Ew mu f () P sin sin 2 X d 2 X q X d 2 mu f mu f Ew 2 2 (2) Q cos mu f cos X q X d X q X d gdzie: P moc czynna, Q moc bierna, m liczba faz, U f napięcie fazowe, E w - siła eletromotoryczna induowana w uzwojeniu twornia, I w prąd wzbudzenia X d reatancja synchroniczna w osi d (reatancja podłużna), X q reatancja synchroniczna w osi q (reatancja poprzeczna), - ąt mocy. Przy założeniu liniowości charaterystyi magnesowania siła eletromotoryczna może być wyrażona zależnością I w (3) Ew, w gdzie w stała onstrucyjna silnia. Zgodnie z (), (2) oraz (3) przy stałym obciążeniu silnia mocą czynną zmiana prądu wzbudzenia prowadzi do zmiany ąta mocy oraz mocy biernej pobieranej przez silni. 64 PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY, ISSN 0033-2097, R. 93 NR 7/207
Obszar pracy silnia w stanie synchronicznym Ograniczenie zaresu regulacji mocy biernej silnia synchronicznego wynia z warunu utrzymania silnia w stanie pracy synchronicznej, co zdeterminowane jest masymalną dopuszczalną wartością ąta mocy w stanach ustalonych i nieustalonych. Wymaga to ograniczenia minimalnej wartości prądu wzbudzenia silnia przy oreślonym masymalnym obciążeniu mocą czynną. Jednocześnie należy uwzględnić ograniczenia wyniające z wartości znamionowych prądu stojana oraz prądu wzbudzenia [, 2, 4]. Minimalna oraz znamionowa wartość prądu wzbudzenia przy ustalonym obciążeniu mocą czynną determinują minimalną i masymalną wartość mocy biernej, jaą może wygenerować silni synchroniczny. Jedną z charaterysty opisujących pracę maszyny synchronicznej w stanie ustalonym są rzywe Mordey a (rzywe V) [, 4]. Przyładowy przebieg rzywych V przedstawiono na rysunu 2. Zaznaczono dopuszczalny obszar pracy silnia ograniczony znamionowymi wartościami prądu stojana i prądu wzbudzenia oraz minimalną wartością prądu wzbudzenia zapewniającą stabilną pracę w stanie synchronicznym dla założonego masymalnego obciążenia mocą czynną. Rys.2. Krzywe Mordey a silnia synchronicznego Regulacja mocy biernej odbywa się na podstawie sygnału błędu pomiędzy wartością zadaną, a wartością rzeczywistą mocy biernej zgodnie z zależnością: (4) ( Q ) Qz Q, gdzie: (Q) błąd mocy biernej, Q z wartość zadana mocy biernej, Q wartość mierzona mocy biernej. Ograniczenie dopuszczalnego obszaru pracy silnia pozwala wyznaczyć dodatowe błędy: (5) ( I wn ) I wn I w, gdzie (I wn ) błąd od wartości znamionowej prądu wzbudzenia, I wn wartość znamionowa prądu wzbudzenia, I w wartość mierzona prąd wzbudzenia, (6) ( I wmin ) I wmin I w, gdzie (I wmin ) błąd od wartości minimalnej prądu wzbudzenia, I wmin wartość minimalna prądu wzbudzenia, (7) ( I N ) I N I, gdzie (I N ) błąd od wartości znamionowej prądu stojana, I N wartość znamionowa prądu stojana, I wartość mierzona prąd stojana. Rozpatrując wyres rzywych Moredey a przedstawionych na rysunu 2 można przeprowadzić analizę ilu przypadów: dla przypadu, gdy punt pracy znajduje się w puncie C, a nowy punt pracy wyniający z wartości zadanej mocy biernej powinien znaleźć się w puncie D oraz dla przypadu, gdy punt pracy znajduje się w puncie D, a nowy punt pracy wyniający z wartości zadanej mocy biernej powinien znaleźć się w puncie C regulacja powinna odbywać się na podstawie sygnału błędu mocy biernej wyznaczonego wg zależności (4); dla przypadu, gdy punt pracy znajduje się w puncie D, a nowy punt pracy wyniający z wartości zadanej mocy biernej powinien znaleźć się w puncie F prąd wzbudzenia powinien zostać ograniczony do wartości znamionowej, a rzeczywisty punt pracy powinien znaleźć się w puncie E, regulacja powinna odbywać się na podstawie sygnały błędu prądu wzbudzenia wyznaczonego wg zależności (5); dla przypadu, gdy punt pracy znajduje się w puncie C, a nowy punt pracy wyniający z wartości zadanej mocy biernej powinien znaleźć się w puncie A prąd wzbudzenia powinien zostać ograniczony do wartości minimalnej, a rzeczywisty punt pracy powinien znaleźć się w puncie B, regulacja powinna odbywać się na podstawie sygnały błędu prądu wzbudzenia wyznaczonego wg zależności (6); dla przypadu, gdy punt pracy znajduje się w puncie G, a nowy punt pracy wyniający z wartości zadanej mocy biernej powinien znaleźć się w puncie I zarówno prąd wzbudzenia ja i prąd stojana powinny zostać ograniczone do wartości znamionowych, a rzeczywisty punt pracy powinien znaleźć się w puncie H będącym znamionowym puntem pracy silnia, regulacja powinna odbywać się na podstawie sygnałów błędów wyznaczonych wg zależności (5) i (7); dla przypadu, gdy punt pracy znajduje się w puncie M, a nowy punt pracy wyniający z wartości zadanej mocy biernej powinien znaleźć się w puncie O prąd wzbudzenia powinien zostać ograniczony do taiej wartości aby prąd stojana został ograniczony do wartości znamionowej, a rzeczywisty punt pracy powinien znaleźć się w puncie N, regulacja powinna odbywać się na podstawie sygnały błędu prądu stojana wyznaczonego wg zależności (7); dla przypadu, gdy punt pracy znajduje się w puncie L, a nowy punt pracy wyniający z wartości zadanej mocy biernej powinien znaleźć się w puncie J prąd wzbudzenia powinien zostać ograniczony do taiej wartości aby prąd stojana został ograniczony do wartości znamionowej, a rzeczywisty punt pracy powinien znaleźć się w puncie K, regulacja powinna odbywać się na podstawie sygnały błędu mocy biernej oraz błędu prądu stojana wyznaczonego wg zależności (7) przy czym oddziaływanie sygnału błędu powinno być przeciwne niż przy dochodzeniu do puntu pracy N. Załadając, że dla pracy silniowej maszyny synchronicznej moc bierna pobierana (moc bierna inducyjna) oznaczana jest znaiem dodatnim, a moc bierna oddawana do sieci (moc bierna pojemnościowa) oznaczana jest znaiem ujemnym, zwięszenie mocy biernej pojemnościowej odbywa się poprzez zwięszenie prądu wzbudzenia i zachodzi przy ujemnym znau sygnału błędu podawanego na wejście regulatora. Należy więc uwzględnić odpowiednie znai sygnałów błędów wyznaczonych z zależności (4-7) w zależności od atualnego i zadanego stanu pracy silnia. Koreta napięcia wzbudzenia wyniającego z sygnału błędu mocy biernej po osiągnięciu ograniczeń prądowych, ze względu na dużą stała czasową obwodu wzbudzenia, powoduje przeregulowania prądów poza wartości ograniczeń. Przyjmując że w uładzie regulacji nie jest dostępne obliczeniowe wyznaczanie dowolnych puntów pracy na podstawie charaterysty statycznych silnia rozwiązaniem jest tai uład regulacji, tóry soryguje napięcie wzbudzenia odpowiednio wcześniej w miarę zbliżania się puntu pracy do ograniczenia. PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY, ISSN 0033-2097, R. 93 NR 7/207 65
Powyższe rozważania dotyczą stanu normalnej pracy synchronicznej. W szczególnych przypadach, np. podczas forsowania prądu wzbudzenia spowodowanego spadiem napięcia zasilającego, dopuszcza się rótotrwałe, iluseundowe przeroczenie ograniczeń związanych z wartościami znamionowymi prądów stojana i wzbudzenia [7]. Strutura uład regulacji Uład regulacji powinien spełniać warune (8) ( t) dop dla t tdop, gdzie: (t) błąd regulacji, dop dopuszczalny błąd regulacji, t dop dopuszczalny czas uzysania stanu ustalonego. Spełnienie warunu (8) można uzysać stosując regulatory typu P, I, D oraz ich połączenia, np. regulatory PI, PID itp. Dla uładów regulacji tóre powinny uwzględniać więcej niż jedną wartość regulowaną stosuje się różne strutury uładów regulacji [3, 8, 9]. W taim przypadu dopuszcza się występowanie błędu regulacji wielości podstawowej w czasie dłuższym od dopuszczalnego przy jednoczesnym spełnieniu zależności (8) dla wielości podlegającej ograniczeniu. Przyładowe strutury uładów regulacji dla dwóch wielości regulowanych przedstawiono na rysunu 3. a) b) T s P D Ti s P2 TD 2s Ti 2s T s P D Ti s wielości ograniczanej podawany jest na wejście regulatora podrzędnego. W uładach gdzie regulacji podlega jedna wielość, a inna wielość jest ograniczeniem działającym jedynie w szczególnych przypadach stosuje się przełączane ułady regulacji. Na rysunu 3b) przedstawiono uład regulacji z członem orygującym sterowanym przez uład logiczny. W normalny stanie pracy człon orygujący nie ma wpływu na wartość regulowaną. W przypadu atywacji ograniczenia sygnał członu orygującego z odpowiednią wagą oddziałuje na błąd wielości regulowanej. Na rysunu 3c) przedstawiono uład selecyjny z regulatorem wielości podstawowej i regulatorem wielości dodatowej. W normalnym stanie pracy uład logiczny wybiera regulator wielości podstawowej. Jeśli zmienna sterowana niewybranego regulatora zbliża się do wartości zadanej, to jego wyjście zbliża się do wartości sygnału wyjściowego regulatora wybranego. Po zrównaniu osiągany jest punt przełączenia. Dalsze przeroczenie ograniczenia powoduje płynną zamianę ról obu regulatorów. Do realizacji regulacji mocy biernej silnia synchronicznego z możliwością uwzględniania dodatowych ograniczeń zaproponowane struturę uładu regulacji przedstawioną na rysunu 3d). Działanie uładu opera się o przełączanie minimalnego błędu przez uład logiczny. Wraz ze zbliżaniem się wartości wielości ograniczanej do ograniczenia zmniejsza się błąd związany z ograniczeniem. Po zmniejszeniu błędu od ograniczenia, z uwzględnieniem odpowiedniej wagi, poniżej błędu od wartości regulowanej uład logiczny przełącza sygnał błędu podawany na wejście regulatora. Na rysunu 4 przedstawiono ideę działania procedury przełączania błędu regulacji. Oznaczono wartości mocy biernej odpowiadające puntom pracy D, E, F z rysunu 2. c) TTs i s d) T i2 s T s P D Ti s Rys.3. Przyładowe strutury uładów regulacji: a) asadowa, b) ze sterowanym członem orygującym, c) selecyjny ze sprzężeniami całującymi, d) selecyjny minimalnego błędu regulacji Na rysunu 3a) przedstawiono typowy uład regulacji o struturze asadowej, gdzie błąd wielości regulowanej podawany jest na wejście regulatora nadrzędnego. Sygnał Rys.4. Ilustracja działania procedury przełączania błędu regulacji: (Q) błąd mocy biernej, (I w ) błąd związany z ograniczeniem od znamionowej wartości prądu wzbudzenia, reg błąd wejściowy regulatora Przedstawiona strutura z zastosowaniem uładu logicznego przełączającego sygnały błędów regulacji pozwala na uwzględnienie dowolnych ograniczeń działających seletywnie w zależności od stanu obietu regulowanego. Uład logiczny może ontrolować dowolną ilość sygnałów. Prawidłowe działanie uładu wymaga dobrania odpowiednich wag poszczególnych sygnałów błędów. Badania symulacyjne W celu weryfiacji oncepcji uładu regulacji przeprowadzono badania symulacyjne w programie Matlab- Simulin. Jao obiet badań wybrano silni synchroniczny jawnobiegunowy typu GAe76t/02 o danych znamionowych przedstawionych w Tabeli. 66 PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY, ISSN 0033-2097, R. 93 NR 7/207
Tabela. Dane znamionowe silnia synchronicznego GAe76t/0 Parametr Oznaczenie Wartość Moc mechaniczna P mn 350 W Moc eletryczna P N 3274 W Napięcie stojana U N 6000 V Prąd stojana I N 350 A Napięcie wzbudzenia U wn 90 V Prąd wzbudzenia I wn 33 A Częstotliwość f N 50 Hz Prędość obrotowa n N 375 obr/min Współczynni mocy cos N 0,9 poj. Na rysunu 5 przedstawiono model symulacyjny uładu, a na rysunu 6 implementację uładu regulacji. Masymalną wartość napięcia w obwodzie wzbudzenia silnia ograniczono do wartości 08 V (,2U wn ). Ograniczenie związane z minimalną wartością prądu wzbudzenia przyjęto na poziomie 60 A (0,5I wn ). Wartość ta została wyznaczona przy założeniu, aby ąt mocy nie przeroczył wartości znamionowej przy obciążeniu sinia mocą czynną P=0,6P N. Zastosowano regulator typu PI. W modelu symulacyjnym zaimplementowano działanie uładu logicznego atywującego odpowiednie ograniczenia w zależności od atualnego i zadanego stanu pracy silnia, tj. zmianę ierunu oddziaływania ograniczenia związanego z prądem stojana w zależności od znau atualnej mocy biernej, atywację i dezatywację ograniczeń od minimalnego i znamionowego prądu wzbudzenia w zależności od ierunu zmian mocy biernej zadanej. Na rysunach 8a), 8b) i 8c) przedstawiono wynii badań symulacyjnych przy soowych zmianach mocy biernej zadanej do wartości 3 MVAr oraz -3 MVAr odpowiadających puntom pracy silnia poza dopuszczalnym obszarem pracy dla obciążenia silnia mocą czynną znamionową, 60% mocy znamionowej oraz dla biegu jałowego. Zaznaczono dopuszczalne wartości prądów wzbudzenia i prądu stojana. Ja można zauważyć uład regulacji ograniczył rzeczywiste wartości mocy biernej silnia za względu na dopuszczalne wartości prądu stojana i prądu wzbudzenia. Przyładowo, dla przebiegu z rysunu 8a) podczas pracy silnia z mocą bierną inducyjną ograniczenie stanowi wartość znamionowego prądu stajana, a podczas pracy z mocą bierną pojemnościową masymalna wartość prądu stojana oraz prądu wzbudzenia. Ustalony punt pracy w tym przypadu jest puntem pracy w warunach znamionowych. Na rysunu 7 zamieszczono fragment przebiegu symulacyjnego przedstawiający działanie uładu logicznego przy wyznaczaniu błędu wejściowego regulatora podczas zbliżaniu się do znamionowego puntu pracy silnia dla przypadu z rysunu 8a). Dla zadanej zmiany stanu silnia na błąd wejściowy regulatora mają wpływ 3 sygnały: błąd mocy, błąd od znamionowego prądu stojana oraz błąd od znamionowego prądu wzbudzenia. Można zauważyć proces przełączania sygnału błędu wejściowego regulatora w miarę zmian wartości rozpatrywanych sygnałów. Rys.5. Model symulacyjny programu Matlab-Simulin Rys.7. Przebieg symulacyjny wyznaczania błędu wejściowego regulatora przy obciążeniu silnia mocą P=P N i soowej zmianie mocy biernej zadanej do wartości Q z =-3 MVAr w czasie t=7 s: (Q) błąd mocy biernej, (I WN ) błąd związany ze znamionową wartością prądu wzbudzenia, (I N ) błąd związany ze znamionową wartością prądu stojana, błąd wejściowy regulatora Dodatowe bloi w uładzie regulacji powinny wpływać na działanie regulatora jedynie przy zbliżaniu się do ustalonych ograniczeń. Obszar ich oddziaływania zależy od doboru wag sygnałów błędów prądu stojana i wzbudzenia. Odpowiednio dobrane wagi nie ingerują w proces regulacji poza obszarami ograniczeń. Na rysunu 8d) przedstawiono wynii badań symulacyjnych przy obciążeniu silnia mocą czynną o wartości 60% mocy znamionowej i soowych zmianach mocy biernej zadanej do wartości 0,5 MVAr oraz -,5 MVAr. Obydwa docelowe punty pracy znajdują się w dopuszczalnym obszarze pracy silnia. Zaproponowana strutura uładu regulacji nie wymaga czasochłonnych algorytmów obliczeniowych wyznaczających parametry docelowego puntu pracy oraz puntów pracy związanych z narzuconymi ograniczeniami przy atualnym obciążeniu mocą czynną. Rys.6. Implementacja uładu regulacji w modelu symulacyjnym programu Matlab-Simulin Realizacja pratyczna Działanie uładu regulacji zweryfiowano na obiecie rzeczywistym implementując odpowiednie procedury regulacyjne w oprogramowaniu systemu miroprocesorowego blou zasilania wzbudzenia silnia synchronicznego [0]. PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY, ISSN 0033-2097, R. 93 NR 7/207 67
a) b) c) d) Rys.8. Wynii badań symulacyjnych: a) P=P N przy soowych zmianach mocy biernej zadanej Q z =3 MVAr i Q z2 =-3 MVAr, b) P=0,6P N przy soowych zmianach mocy biernej zadanej Q z =3 MVAr i Q z2 =-3 MVAr, c) P=0,3P N przy soowych zmianach mocy biernej zadanej Q z =3 MVAr i Q z2 =-3 MVAr, d) P=0,6P N przy soowych zmianach mocy biernej zadanej Q z =0,5 MVAr i Q z2 =-,5 MVAr; Q moc bierna, U w napięcie wzbudzenia, I w prąd wzbudzenia, I wartość suteczna prądu stojana, błąd wejściowy regulatora 68 PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY, ISSN 0033-2097, R. 93 NR 7/207
Na rysunu 9 przedstawiono schemat bloowy uładu sterowania silnia z miroprocesorowym bloiem zasilania wzbudzenia. Urządzenie zostało opracowane przy współudziale autora i jest przeznaczone do współpracy z silniami o prądzie wzbudzenia do 400 A [0]. System miroprocesorowy realizuje procedury rozruchu, regulacji mocy biernej lub prądu wzbudzenia w tracie pracy synchronicznej oraz wyłączenia silnia z rozładowaniem energii obwodu wzbudzenia [, 2]. ~ 6000 V Rys.9. Schemat uładu sterowania silnia: M silni synchroniczny, WT blo zasilania wzbudzenia, µp system miroprocesorowy, PT prostowni tyrystorowy, UR uład rozruchowy, DR dławi rozruchowy, W wyłączni, O odłączni, WD wyłączni dławia Regulacja mocy biernej możliwa jest podczas pracy synchronicznej silnia. Na rysunu 0 przedstawiono przebiegi pomiarowe zarejestrowane przez oprogramowanie diagnostyczno-serwisowe miroprocesorowo sterowanego blou zasilania wzbudzenia dla zmian wartości zadanej mocy biernej przy obciążeniu silnia mocą czynną,9 MW. Przeprowadzone pomiary potwierdzają prawidłowość działania zaproponowanej strutury uładu regulacji i suteczność ograniczenia obszaru pracy silnia w założonym zaresie niezależnie od zadanej wartości mocy biernej. 2.0.0 0.0 -.0-2.0-3.0 0:3:5 350.0 300.0 250.0 200.0 50.0 00.0 50.0 0.0 350.0 300.0 250.0 200.0 50.0 00.0 50.0 0.0 0:3:20 0:3:25 0:3:30 0:3:35 0:3:40 0:3:45 0:3:50 0:3:55 0:4:00 0:4:05 0:3:5 0:3:20 0:3:25 0:3:30 0:3:35 0:3:40 0:3:45 0:3:50 0:3:55 0:4:00 0:4:05 0:4:0 0:4:5 0:4:20 0:4:25 0:4:30 0:4:35 0:4:40 0:4:45 0:4:50 0:4:55 0:5:00 0:3:5 0:3:20 0:3:25 0:3:30 0:3:35 0:3:40 0:3:45 0:3:50 0:3:55 0:4:00 0:4:05 0:4:0 0:4:5 0:4:20 0:4:25 0:4:30 0:4:35 0:4:40 0:4:45 0:4:50 0:4:55 0:5:00 Rys.0. Przebiegi pomiarowe w uładzie rzeczywistym: Q moc bierna, I w prąd wzbudzenia, I prąd stojana 0:4:0 0:4:5 0:4:20 0:4:25 0:4:30 0:4:35 0:4:40 0:4:45 0:4:50 0:4:55 ~ 500 V 0:5:00 Podsumowanie i wniosi Silni synchroniczny tratowany jao regulowane źródło mocy biernej jest obietem nieliniowym i niestacjonarnym. Sterowanie ątem opóźnienia załączenia mosta tyrystorowego zasilającego uzwojenie wzbudzenia wprowadza dodatową nieliniowość. Wyznaczenie ąta opóźnienia załączenia tyrystorów dla dopuszczalnego puntu pracy silnia przy atualnym obciążeniu mocą czynną na podstawie charaterysty statycznych silnia wiązało by się z oniecznością realizacji czasochłonnych algorytmów obliczeniowych. Zaproponowana strutura uładu regulacji umożliwia prostą realizację programową i nie wymaga znacznej mocy obliczeniowej miroprocesora, co pozwala na zaimplementowanie jej w pratycznie ażdym miroontrolerze. Nie jest taże onieczny pomiar atualnego obciążenia silnia mocą czynną. Odpowiedni dobór wag sygnałów błędów umożliwia suteczne ograniczenie obszaru pracy silnia bez przeregulowań zapewniając bezpieczną pracę w stanie synchronicznym i niezałóconą realizację nadrzędnych funcji napędowych. Liczne wdrożenia przemysłowe zaproponowanej strutury uładu regulacji w miroprocesorowo sterowanych bloach zasilania wzbudzenia silniów synchronicznych zrealizowane przez firmę JJA Progres przy współudziale i pod nadzorem autora potwierdzają prawidłowość działania opracowanego rozwiązania. Autor: dr inż. Marian Hyla, Politechnia Śląsa, Katedra Energoeletronii, Napędu Eletrycznego i Robotyi, ul. B. Krzywoustego 2, 44-00 Gliwice, E-mail: marian.hyla@polsl.pl LITERATURA [] Plamitzer A.: Maszyny eletryczne. WNT, Warszawa 986 [2] Bajore Z.: Teoria maszyn eletrycznych, Wyd. Politechnii Rzeszowsiej, Rzeszów 987 [3] Kaczmare T., Zawirsi K.: Ułady napędowe z silniiem synchronicznym. Wyd. Pol. Poznańsiej, Poznań 2000 [4] Al-Hamrani M. M., Von Jouanne A., Wallace A.; Power factor correction in industrial facilities using adaptive excitation control of synchronous machines, Conference Record of the 2002 Annual Pulp and Paper Industry Technical Conference, Toronto, Ontario, Canada, 2002, pp.48-54 [5] Igbinovia F. O., Fandi G., Švec J., Müller Z., Tlusty J.: Comparative review of reactive power compensation technologies, 6th International Scientific Conference on Electric Power Engineering (EPE) 205, Kouty nad Desnou, 205, pp. 2-7 [6] Cola I., Bayindir R., Bay O.F.: Reactive power compensation using a fuzzy logic controlled synchronous motor, Energy Conversion and Management, vol. 44, no. 3, August 2003, pp.289-2204 [7] Hyla M.: Wpływ zapadów napięcia na pracę silnia synchronicznego dużej mocy z regulatorem mocy biernej. Mining Informatics, Automation and Electrical Engineering, 206, nr 2(526), s.55-64 [8] Morse C. A., Mummer C. R., Martinez R. F., Gibbs I. A., Reynolds T.: Functional testing of a new digital excitation system. 2000 IEEE Power Engineering Society Summer Meeting, Seattle, WA,, vol., pp.637-642 [9] Baechle M., Knazins V., Smulders P. A., Stutz D.: Improving the performance of the stator current limiter of excitation control systems. 202 IEEE Power and Energy Society General Meeting, San Diego, CA, 202, pp.-7 [0] Hyla M.: Blo zasilania wzbudzenia silnia synchronicznego z regulatorem mocy biernej. Mining Informatics, Automation and Electrical Engineering, 205, nr (52), s.57-6 [] Hyla M.: Rozruch silnia synchronicznego z miroprocesorowo sterowanym bloiem zasilania wzbudzenia. Przegląd Eletrotechniczny nr 4/207, s.77-84 [2] Hyla M.: Wybrane aspety sterowania tyrystorową wzbudnicą silnia synchronicznego. V Ogólnopolsa Konferencja Nauowa Modelowanie i Symulacja MIS-5, Kościeliso 23-27 czerwca 2008, s.345-348 PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY, ISSN 0033-2097, R. 93 NR 7/207 69