Теория электропривода


Математическое описание и структурные схемы разомкнутых электромеханических систем - часть 2



где

Подпись:
Рис.4 3. Электромеханическая система электропривода с асинхронным двигателем
Необходимость использования для исследования динамики асинхронного электропривода системы (4.3) возникает в случаях, когда рассматриваемый динамический процесс протекает при широких пределах изменения результирующего потока и скорости двигателя (например, пуск двигателя включением на сеть). Как выше отмечалось, во многих практических случаях изучаются динамические процессы, протекающие в окрестности той или иной точки статической характеристики, чаще всего в пределах рабочего участка механической характеристики. При этом целесообразно использовать линеаризованные уравнения динамической механической характеристики асинхронного двигателя (3.95) и (3.111), учитывая вид источника питания.

Математическое описание динамических процессов в синхронном электроприводе получим, записав уравнения механической характеристики в осях d, q, связанных с явнополюсным ротором, на котором размещена обмотка возбуждения, и объединив их с уравнениями движения механической части (1.40):

где

- модуль жесткости для асинхронной составляющей момента, обусловленной действием демпферной обмотки.

Структурная схема синхронного электропривода как объекта управления, справедливая для области рабочего участка асинхронной механической характеристики s<<sk, представлена на рис.4.4. И в данной схеме очевидны существенные нелинейности, обусловленные произведениями переменных и наличием трансцендентных функциональных связей. Поэтому анализ условий движения электропривода с синхронным двигателем, учитывающий основные механические связи и электромагнитные процессы, также требует использования ЭВМ аналогично рассмотренным выше системам постоянного и переменного тока.

Возможности современной вычислительной техники позволяют исследовать динамику конкретных электромеханических систем и при более сложном виде математического описания, чем рассмотренные варианты. В электроприводах переменного тока, управляемых с помощью различных тиристорных преобразователей, в ряде случаев возникает необходимость записи уравнений относительно реальных токов и напряжений фаз трехфазного двигателя.В других случаях дополнительное усложнение математического описания бывает вызвано необходимостью учета несимметрии приложенных к фазам двигателя напряжений, учета зазоров в передачах и других особенностей. Во всех подобных случаях использование ЭВМ помогает получить требуемые решения.

Однако для обобщенного изучения физических особенностей электромеханических систем наиболее эффективным путем является использование допустимых упрощений, позволяющих вести исследование систем аналитическим путем. Приближенные, но удобные для оперативного анализа соотношения имеют неоценимое значение в практике исследования, проектирования и наладки электроприводов. Поэтому в дальнейшем изложении основное внимание уделяется изучению свойств электромеханических систем с учетом влияния нелинейностей на основе линеаризации нелинейных уравнений в окрестности точек статического равновесия.

 




- Начало -  - Назад -  - Вперед -