Ремонт принтеров, сканнеров, факсов и остальной офисной техники


назад Оглавление вперед




[17]

валентной двухфазной машины [1] позволяет несколько упростить математическое описание и структурную схему асинхронного двигателя.

Переход к упрощенной структурной схеме на основании записи уравнения момента двигателя M(s) в частных производных по напряжению питания, частоте и скорости оставляет нелинейные коэффициенты усиления.

Для рассмотрения переходных процессов на рабочем участке механической характеристики возможно применение более простого соотношения между моментом и скоростью двигателя [1]-формулы Пинчука И. С.

(Tэ Р + 1) M = Р (Ю 0 - Ю) ,(17,13)

где в = 2*Мк / (ю0н*Бк) - модуль жесткости линеаризованной механической характеристики,

1

T = -

э ш 0 элн • S k - электромагнитная постоянная времени;

S к

- критическое скольжение. Значение в для линеаризованной характеристики, проходящей через номинальную точку (Мн, сон) определяется по формуле

Мн

Р

СО 0н - юн

(17.14)

(17.15)

Тогда в относительных единицах

Р = 1/S .

гн

Выражение (17.13) справедливо и в относительных единицах (1 + Tэ р) M = «0 - ю)-(17.16)

S н

Передаточная функция электромеханического преобразования энергии в асинхронном двигателе

W (р) = M(p) =

эм ш 0(р)-ш(р) Тэ •р+1. После преобразований структурная схе а асинхронного двигателя для рабочего участка еханической характеристики полностью повторяет структурную схе у двигателя постоянного тока независи ого возбуждения (с . рис. 17.2,б). Для асинхронного двигателя

яцн0 1

Пределы целесообразного использования полученных соотношений ограничиваются значениями момента - 0,8 Мк < М < 0,8 Мк [1].

Если необходимо рассматривать работу асинхронного двигателя при больших скольжениях, при частотном регулировании скорости и момента в широких пределах следует обращаться к более сложному математическому описанию преобразования [10].


17.3. Структурные схемы электрических преобразователей энергии

Электрическое преобразование энергии выполняют различные устройства: тиристорные и транзисторные преобразователи переменного тока в постоянный, преобразователи частоты, широтно-импульсные преобразователи и пр., а также обычные резисторы, устанавливаемые в силовую цепь двигателя. Преобразователи электрической энергии используются в качестве регуляторов мощности, обеспечивая подачу на зажимы двигателя заданного напряжения или тока в зависимости от требований к электроприводу как в установившихся, так и в переходных режимах.

При питании силовой цепи двигателя от сети неизменного напряжения (цеховой сети) в качестве регулятора мощности применяют добавочные сопротивления в силовой цепи и релейно-контакторные станции управления для включения или выключения ступеней этих сопротивлений. Соответствующий подбор этих резисторов обеспечивает правильную пусковую диаграмму (реостатное регулирование момента) и требуемую скорость движения рабочего органа (реостатное регулирование скорости).

Электрическое преобразование путём реостатного регулирования находит полное отражение в структурных схемах электромеханического преобразования (см. рис. 17.2), параметры которых

K яц r .I (17.12)

яц н

S S

-ни -не

r2

т

я

L яц R яц

(17.17) (17.10)

T

э

со .S (17.18)

Sк /Г2Г+2Х 2(17.19)

зависят от величины сопротивления силовой цепи двигателя.

В переходных процессах пуска и торможения, когда двигатель при переключении сопротивлений переходит с одной характеристики на другую, работа на этих характеристиках описывается параметрами структурной схемы (Кяц и Тя или Su и Тэ), отличающимися друг от друга на различных характеристиках.

При питании двигателя постоянного тока от тиристорного преобразователя в силовую цепь дополнительно включаются активные и индуктивные сопротивления обмоток трансформатора (или токоограничивающего реактора) и сглаживающего реактора, в результате возрастают и Ьяц (см. п. 15.2.1) и изменяются параметры структурной схемы Кяц и Тя.

На рис. 17.2 на вход структурной схемы вместо U подаётся выходная ЭДС преобразователя Ed.

1


Силовая часть тиристорного преобразователя относительно мгновенных значений входной и выходной координат представляет собой нелинейную импульсную систему [20], которая в полосе пропускания частот, ограниченной практически частотой сети, может рассматриваться как безынерционное звено с косину-соидальной зависимостью средней ЭДС Ed от угла открывания а. Фазовые сдвиги угла а относительно напряжения управления иу вносит система импульсно-фазового управления.

Передаточная функция тиристорного преобразователя для линейного участка регулировочной характеристики Ed = ц(иу) имеет вид

W (р) = Ed(p) = K e - ХР

W тп (р)=и;(рГ=K тп т+т,(17.20)

где Тп « 0.01 ... 0.015 с - постоянная времени СИФУ; 1

т = -

50 - постоянная времени звена с чистым запаздыванием; Ктп = Ed / иу - коэффициент усиления преобразователя.

Поскольку инерционность ТП мала, то её учёт необходим для малоинерционных систем, когда Тп и т соизмеримы с другими параметрами контура регулирования и требуется высокое быстродействие выходной координаты.

С целью упрощения расчётов на стадии выбора и расчёта элементов силовой части электропривода появляется возможность не учитывать инерционность ТП и представлять ТП безынерционным звеном с коэффициентом усиления Ктп. Учёт падения напряжения в элементах преобразователя при изменении нагрузки учитывается изменением параметров структурной схемы Кяц и Тя.

Всё приведенное выше относится к преобразователям частоты. Более того, в связи с тем, что в схеме ПЧ в контуре протекания токов включено большее число элементов (тиристоров, дросселей и т.п.), электрические данные которых на стадии проектирования неизвестны, а также учитывая наличие внутренних обратных связей в преобразователе, обеспечивающих поддержание заданного напряжения на выходе при изменении нагрузки, появляется возможность не учитывать падение напряжения внутри преобразователя (считать его внутреннее сопротивление равным нулю).

Таким образом, тиристорный преобразователь электрической энергии является безынерционным звеном с коэффициентом усиления Ктп (в о. е. Ктп = 1). Выходное напряжение и частота преобразователей формируется на их входе с помощью входных устройств. В настоящее время практически все преобразователи укомплектованы задатчиками интенсивности ЗИ с различными законами изменения управляющего напряжения [20].

Наиболее часто применяют интегральные ЗИ, обеспечивающие плавное линейное нарастание управляющего напряжения, и пропорционально-интегральные ЗИ, в котором совместно с интегральным каналом работает пропорциональный канал. Структурная схема ЗИ для участка линейного изменения напряжения представлена на рис. 17.3. Определение параметров ЗИ приведено в п.16.3.



[стр.Начало] [стр.1] [стр.2] [стр.3] [стр.4] [стр.5] [стр.6] [стр.7] [стр.8] [стр.9] [стр.10] [стр.11] [стр.12] [стр.13] [стр.14] [стр.15] [стр.16] [стр.17] [стр.18] [стр.19] [стр.20] [стр.21] [стр.22] [стр.23] [стр.24] [стр.25] [стр.26] [стр.27] [стр.28] [стр.29] [стр.30] [стр.31] [стр.32] [стр.33] [стр.34] [стр.35] [стр.36] [стр.37] [стр.38] [стр.39] [стр.40] [стр.41] [стр.42] [стр.43] [стр.44] [стр.45]