Динамо-машины  Электроприводы 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 [ 65 ] 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130

Если разгон двигателя производится от i = 0 до 2=п. то

Энергия, затрачиваемая на разгон под нагрузкой движущихся частей привода,

или после интегрирования . . .

Ac. = J + Mc\dt. (5.51) Потери энергии в цепи якоря

А = А- Л ех = оУс + -jJ-Mc] o gt;dt. (5.52)

В режиме динамического торможения двигателя накопленная энергия расходуется в основном в цепи якоря. В этом случае электрические потери в цепи якоря за время торможения

без нагрузки на валу = У

При торможении двигателя параллельного возбуждения противовключением потери энергии в цепи якоря такие же по величине, как и в роторе асинхронного двигателя:

A,2 = J + Ml = 3J 4.

Энергия, выделяемая в цепи якоря в процессе противовключения вхолостую, равна утроенному запасу кинетической энергии ротора.

sect; 5.7. Общие сведения об анализе , переходных процессов в замкнутых

системах электроприводов

Расчет переходных процессов в замкнутых системах электроприводов значительно труднее, чем в разомкнутых, вследствие их более сложной структуры. Анализ таких систем проводится в настоящее время методами теории автоматического регулирования. Основу этого метода составляют передаточные функции, структурные схемы и частотные характеристики. По структурной схеме и известным передаточным функциям отдельных звеньев находится передаточная функция всей системы, позволяющая исследовать переходные процессы в ней.

Наряду с этим используется универсальный классический метод расчета по дифференциальным уравнениям. Он состоит из трех этапов: 1) составления дифференциальных уравнений; 2) расчета параметров и коэффициентов; 3) интегрирования уравнений. Решения дифференциальных уравнений могут выполняться аналитически (линейные задачи), численно или графически (нелинейные задачи), на электронных счетных машинах (сложные линейные и нелинейные системы).

В начале анализа целесообразно систему электропривода разделить на составные части; каждая из них может включать несколько элементов, описываемых одинаковыми по структуре уравнениями. В типовом электроприводе такими частями являются: М - механическая силовая (ротор двигателя, передача, рабочий механизм); Э--электрическая силовая (цепи якоря в. машинах постоянного тока и синхронных, статора и ротора в асинхронных); У - цепи возбуждения и усиления; О - элементы обратной связи. Каждая из них выражается дифференциальным уравнением, связывающим между собой входную и выходную величины. Как правило, такие уравнения являются приближенными, не учитывающими те или иные второстепенные факторы.

sect; 5. 8. Уравнения и параметры силовой части привода

Механическая силовая часть с постоянным моментом инерции выражается известным уравнением движения

M-M = J (5.53)

Входной величиной этой части является вращающий момент двигателя, а выходной - его угловая скорость. Значительная инерционность - характерное свойство данного звена.

Электрическая силовая часть привода описывается зависимостью между моментом вращения и током двигателя. В приближенных расчетах обычно не учитывается влияние переходных электромагнитных процессов, быстро затухающих по сравнению с механическими.

Для асинхронного двигателя с повышенным активным сопротивлением ротора

МК.,Г:- (5-54)

В двигателе постоянного тока независимого возбуждения

. Л1 = с /яФ~;Ь,Л. (5.55).

Коэффициенты пропорциональности

м2 - 1 )

Эти переменные, выражающие отношение выходной величины к входной, называются передаточными коэффициентами.

В приводах с прямолинейными механическими характеристиками (генератор - двигатель и др.)

УИ = М,(1-), (5.56)

где Му = - бг - начальный момент двигателя (ш = 0);

= е!* ! ~ э. Д. с. генерзторз;

g а ,

(Oj = = kCj. - скорость холостого хода двигателя

-передаточный коэффициент двигателя. Вводя соотношение (5.56) в (5.53), получим:

Г + ш = ш (i-me).l (5.57)

Здесь = - электромеханическая постоянная времени привода;

с лт - отношение статического момента механиз-

ма к начальному (короткого замыкания). Из уравнений (5.55) и (5.53) следует:

7-+/с = /я. (5.58)

где /с = - ток якоря при М = М.

В предыдущих уравнениях, связывающих входные и выходные переменные, имеются передаточные коэффициенты и электромеханическая постоянная времени. Эти параметры следует предварительно рассчитать.

Для асинхронного двигателя

-

fui - -71 - -75-1

2 -Г г

, где Sh --;-s - приведснное номинальное скольжение;

/гнКЛн- (/о)-приведенный вторичный номинальный ток.