31. Вывод уравнения электромеханического преобразователя с независимым возбуждением при изменении момента. Динамическая характеристика преобразователя. Влияние частоты изменения.
sin
,
(1);
(2)
;
cos
sin
,(3)
;
Коэффициент А
и В
в уравнении (1) рассчитываются, исходя
из начальных условий: а)
б)
.
Подставим условие а в 2 получим:
(4);
взяв производную по времени (1)
получим:
cos
,
(5) откуда
.
(6) Из уравнения 4 с учетом 6 получим:
(7) Подставив 7 в 3 получим уравнение
переходного процесса при t=
0
откуда
.
Для определения В продифференцируем 3
и 5:
cos
sin
,
sin
откуда при t=0:
(8)
(9) Продифференцируем динамическую
характеристику 1:
Откуда при начальных условиях 6 и 9
получим
.
(10) Из 8 и 9 получаем
Подставив А и В получим частное решение
:
cos
sin
или
sin(
),(11)
где
-
фазовый сдвиг между функциями
і
,
=arctg
.Рисунок
Изменение частоты принужденных колебаний или постоянной времени приводит к деформации эллипса и поворачиванию его большой оси под различным углом α относительно статической характеристики 1.
а -
или
;
б -
или
;
в -
или
Чем выше частота ухудшается характеристика, так как растут динамические потери
Статическая и динамическая характеристика электромеханического преобразователя с независимым возбуждением при циклической нагрузке
32. Схема включення та вихідні рівняння електромеханічного перетворювача з послідовним збудженням дпз з урахуванням впливу вихрових струмів.
|
Последовательное
включение обмотки возбуждения (ОВ) в
силовую цепь, мощность которой на
порядок превышает мощьность возбуждения,
создает условия для форсированного
изменения потока двигателя. Влияние
вихревых токов учитывается добавлением
оси β
короткозамкнутой
обмотки, у которой число витков
|
,
по которым идет ток
,
и связана с потоком машины Ф
с
коэфициентом связи 1.Тогда математическое описание динамич. процессов будет иметь вид :
|
|
где
Для
статического режима: di/dt=0
і dФ/dt=0,
|
|
Тогда уравнения статических характеристик двигателя:
По форме совпадают с характеристиками ДНВ, но очевидная их разница – зависимость потока двигателя от тока якоря.
33.Статичні
характеристики двигуна послідовного
збудження При
прийнятій апроксимації кривої
намагнічування швидкісні і механічні
характеристики при різних
Рисунок 2.31 – Крива намагнічу-
вання електричної машини
струмах якоря мають різні вираження.
При
рівняння (2.72), (2.73) перетворюються таким
чином:
(
)
електромагнітний
момент
,
звідки
,
а отже,
(
)
При
рівняння (2.72), (2.73) мають вигляди:
(
)
(
)
Отримані вирази
свідчать про те, що в області навантажень,
менших граничного (або номінального),
швидкісні статичні характеристики
двигуна з послідовним збудженням мають
гіперболічний характер і при
,
асимптотично наближуються до осі ординат
(рис. 2.32, графік 1). Ця особливість
визначається умовою електричної
рівноваги машини: при ідеальному
холостому ході (I=0)
ЕРС двигуна повинна зрівноважити
прикладену до якоря напругу U.
Оскільки при
потік Ф також
прямує
Рисунок 2.32 – Швидкісні характе-ристики двигуна з послідовним збуджен-ням: 1- з ненасиченою магнітною системою; 2 - з насиченою магнітною
системою
до нуля, виконання
умови
можливе тільки при безмежному
зростанні швидкості. Реально швидкість
ідеального холостого ходу двигуна з
послідовним збудженням, завдяки
залишковому потоку
,
обмежена значенням
.
Однак, потік
дуже малий, тому
значення швидкості
набагато перевищує
допустиме для двигуна за умови механічної
міцності. Тому при проектуванні і
експлуатації електроприводів з
двигунамипослідовного збудження
необхідно виключити можливість їх
роботи з малими навантаженнями (нижче
15…20%
номінального).
При
магнітне коло машини насичується і при
прийнятому припущенні маємо:
const.
В цій області
статичні характеристики двигуна
практично лінійні (графік 2 на рис. 2.32)
аналогічно характеристикам двигуна з
незалежним збудженням.