Анализ характеристик силовой части как объекта управления

В составе автоматизированного электропривода объектом управления является силовая часть объекта управления, которую составляют преобразователь, двигатель и механизм. Связь между двигателем и механизмом принимается жесткой.

Номинальная мощность двигателя - PN = 200 кВт.

Номинальное напряжение - UN = 440 В.

Номинальный ток якоря - IN = 524 А.

Момент инерции привода - J = 44,9 кг·м2.

Номинальная угловая скорость двигателя - ΩN = 32,99 рад/с.

Номинальный момент - MN = 6063 Нм.

Активное сопротивление якорной цепи двигателя

яд = kt(Rя + Rдп + Rко),

где kt = 1,24 - коэффициент, учитывающий изменение сопротивления при нагревании, Rя = 0,0389 Ом - сопротивление якоря двигателя; Rдп = 0,0116 Ом - сопротивление дополнительных полюсов; Rко = 0,0168 Ом - сопротивление компенсационной обмотки .

Rяд = 1,24(0,0389 + 0,0116 + 0,0168) = 0,0835 Ом.

Фиктивное активное сопротивление преобразователя обусловленное коммутацией тиристоров

,

где kγ - коэффициент, учитывающий особенности однофазных преобразователей и параллельного соединения простых схем, kγ = 1,0 [2, табл. 3]; коэффициент kп = 2 по [2, табл. 3]; Lп = 0,000064 Гн - индуктивность фазы реактора, p = 6 - пульсность преобразователя; f = 50 Гц - частота сети.

Ом.

Эквивалентное сопротивление якорной цепи

RЭ = Rяд + Rγ + Rср + kп·Rп,

где Rср = 0,0072 Ом - активное сопротивление сглаживающего дросселя; Rп = 0,0021 Ом - тока активное сопротивление обмотки реактора.

Rэ = 0,0835 + 0,0096 + 0,0072 + 2·0,0021 = 0,104 Ом.

Эквивалентная индуктивность якорной цепи

Lэ = Lяд + Lср + kп·Lп,

где Lад = 0,00127 Гн - индуктивность цепи якоря; Lср = 0,005 Гн - индуктивность сглаживающего дросселя.Э = 0,00127 + 0,005 + 2·0,000064 = 0,00627 Гн.

Электромагнитная постоянная времени якорной цепи

с.

ЭДС двигателя номинальная

EДN = UN - INRяд = 440 - 524·0,0835 = 396,3 В.

Электромеханическая постоянная времени привода

,

где - произведение постоянной двигателя на ее магнитный поток.

.

Коэффициент усиления вентильного преобразователя

,

где Ed0 = 513 В - напряжение преобразователя при максимальном напряжении управления; Uоп.m = 15 В - амплитудное значение опорного напряжения.

.

Определим базисные величины.

Uб = EдN = 396,3 В,

Iб = IN = 524 А,

Ωб = ΩN = 32,99 рад/с,б = MN = 6063 Нм,

Ом.

Uб.р = 7 В.

Параметры главной цепи в системе относительных единиц

,

Механическая постоянная времени

с.

Коэффициент усиления преобразователя в системе относительных величин

.

Математическая модель силовой части вентильного электропривода постоянного тока в относительных единицах при общепринятых допущениях описывается следующими уравнениями

п = eп(uу);

;

eд = φ·ω;

m = φ·iя;

.

Другие стьтьи в тему

Радиолокатор. Радиолокационные станции
В 1887 году немецкий физик Генрих Герц начал эксперименты, в ходе которых он открыл существование электромагнитных волн, предсказанных теорией Джеймса Максвелла. Герц научился генерировать и улавливать электромагнитные радиоволны и обнаружил, что они по-разному поглощаются и отражаю ...

Расчет многоканальной линии связи
Развитие современной техники привело к необходимости быстрого и точного решения задач управления и координации с учетом событий, происходящих на больших расстояниях от центров управления. Характер в этом случае обуславливает особые требования к тракту: во-первых, повышение пропускн ...