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

Разработка формирователя пачки импульсов
В настоящее время, когда современная схемотехника достигла пятой степени интеграции, когда ЭВМ выпускаются на одном кристалле, особенно остро стоит проблема синхронизации и управления отдельными функциональными узлами, которые реализуются на разных типах микросхем. Схемы форми ...

Разработка устройства кодирования двухкаскадным способом
Эффективная организация обмена информацией приобретает все большее значение, прежде всего как условие успешной практической деятельности людей. Объем информации, необходимой для нормального функционирования современного общества, растет в соответствии с развитием производстве ...