
- •Раздел 2. Основные элементы электромеханических систем и их математическое представление.
- •2.1. Определения и основные компоненты эмс.
- •2.2. Математическое представление элементов эмс
- •2.3. Численные методы решения систем дифференциальных уравнений на цвм.
- •2.4. Типовой алгоритм и структура программы для решения систем дифференциальных уравнений
- •Раздел 3. Моделирование нелинейностей эмс.
- •3.1. Общее представление о принципах блочного моделирования.
- •3.2. Моделирование нелинейностей эмс.
- •3.3. Типовые аналитические нелинейности эмс.
- •3.3.1. Нелинейность типа «насыщение»
- •3.3.2. Нелинейность типа «Идеальное реле».
- •3.3.3 Нелинейность типа «Зона нечувствительности».
- •3.3.4. Нелинейность типа «Реальное реле» или «Реле с зоной нечувствительности».
- •3.3.5. Нелинейность типа «Реальное реле с гистерезисом».
- •3.3.5. Блок люфта.
- •3.4. Неаналитические нелинейности.
- •3.4.1. Интерполяция нелинейностей.
- •3.4.2. Аппроксимация.
- •3.4.2.1. Метод наименьших квадратов.
- •Раздел 4. Моделирование элементов механической передачи.
- •4.1. Реактивный момент сопротивления.
- •4.2. Математическое моделирование механической части электропривода с учетом упругости
- •4.3. Моделирование зазора в механической передаче
- •4.4. Момент сопротивления турбомеханизмов.
- •4.5. Момент сопротивления кривошипно-шатунного механизма.
- •4.6. Момент сопротивления кузнечно-штамповочных машин.
- •Раздел 5. Математическое моделирование электрических машин постоянного тока.
- •5.1. Общие положения и допущения.
- •5.2. Математическая модель двигателя постоянного тока с независимым возбуждением (дпт нв).
- •5.3. Математическая модель двигателя постоянного тока с изменяющимся магнитным полем.
- •5.3.1. Пример моделирования дпт последовательного возбуждения.
- •8.2. Моделирование систем подчиненного регулирования
- •5.4. Подготовка данных для моделирования двигателя постоянного тока
- •Раздел 6 Математическое моделирование асинхронных машин
- •6.1. Расчеты параметров асинхронного двигателя по данным каталога
- •6.2. Механическая характеристика асинхронного двигателя и ее аппроксимация видоизмененной формулой Клосса
- •6.3. Расчет энергетических характеристик ад при частотном регулировании.
- •Список рекомендованої літератури
6.2. Механическая характеристика асинхронного двигателя и ее аппроксимация видоизмененной формулой Клосса
Известно, что
выражения, которые применяются для
расчетов механической характеристики
,
дают погрешность в области высоких
скольжений, поскольку не учитывают ряд
особенностей двигателя: насыщение;
вытеснение тока и т.п.
Существующая методика позволяет точно построить механическую характеристику АД, используя формулу Клосcа:
. (6.16)
Для учета
особенностей двигателя, чтобы получить
точную механическую характеристику,
необходимо в выражение (6.16) подставить
значение
и
,
что отвечают активному и индуктивному
сопротивлениям для данного скольжения,
то есть
и
.
Для этого вводятся сменные коэффициенты:
.
Теперь формулу Клоcса можно записать:
, (6.17)
а вместо
коэффициентов
ввести один
:
. (6.18)
Это выражение должен обеспечивать значение момента в 4-х гарантированных точках:
,
для
;
, для
;
, для
;
, для
.
Рис.6.2. Механическая характеристика АД
Для этих режимов
определяются значения коэффициентов
:
- для пускового и
- для номинального режимов:
; (6.19)
(6.20)
По полученным данным выводится аппроксимирующий коэффициент :
. (6.21)
Показатель
степени
- влияет на вогнутость механической
характеристики, при
зависимость
- линейная. Для получения большей точности
вогнутости можно принять:
для
,
например:
;
для
,
например:
.
Это позволяет строить механическую характеристику, если известная пятая точка - точка минимального момента (рис.6.2., - тонкая линия).
Конечно
,
.
За формулой
вычисляют
:
(6.22)
и :
, (6.23)
а потом подставляют в выражение для расчетов при условии:
или
.
В других случаях
для
(6.24)
или
для
, (6.25)
принимая
.
6.3. Расчет энергетических характеристик ад при частотном регулировании.
К энергетическим характеристикам АД относятся зависимость КПД асинхронного двигателя и его коэффициента мощности от скольжения АД.
Комплексный метод расчета токов в ветвях схемы замещения АД.
Формула КПД
Формула коэф. мощности.
Пример из Маткада.
Графики
Список рекомендованої літератури
Бернас С., Цек З. Математические модели элементов электроэнергетических систем: Пер. с польск.-М.:Энергоиздат, 1982.-312с.
Банди Б. Методы оптимизации. Вводный курс: Пер. с англ. - М.:Радио и связь, 1988.-128с.
Егоров В.Н., Корженевский-Яковлев О.В. Цифровое моделирование систем электропривода. - Л.: Энергоатомиздат . Ленингр. отд-ние, 1986.-164с.
Башарин А.В., Постников Ю.В. Примеры расчета автоматизированного электропривода на ЭВМ: Учебное пособие для вузов.-3-е изд.-Л.:Энергоатомиздат. Ленингр. отд-ние, 1990.-512с.
Исследование и пути повышения эффективности пусковых систем синхронных двигателей в электроприводах промышленных механизмов./ Э.Н.Гречко, Д.И.Родькин, А.П.Черный и др.- Киев, 1993.-48с.(Препр./АН Украины. ин-т пробл. энергосбережения; 93-3).
Соколов М.М., Петров Л.П., Масандилов Л.Б., Ладинзон В.А. Электромагнитные переходные процессы в асинхронном электроприводе.-М.:Энергия, 1967.-200с.
Сыромятников И.А. Режимы работы асинхронных и синхронных двигателей. / Под ред. Л.Г.Мамиконянца. - 4-е изд-е переработ. и доп. - М.: Энергоатомиздат, 1984.-240с.
Загорский А.Е., Шакарян Ю.Г. Управление переходными процессами электрических машин переменного тока.-М.: Энергоатомиздат,-1986.-176с.
Важнов А.И. Переходные процессы в машинах переменного тока. - Л.:Энергия, 1980. - 256с.
Цифровые системы управления электроприводами. Елисеев В.А./Ред. Г.А.Ромашко.-М.:Моск. энерг. ин-т,-1986.-104с.
Дьяконов В.П. Справочник по алгоритмам и программам на языке Бейсик для персональных ЭВМ. Справочник.-М.: Наука. Гл.ред. физ.мат . лит., 1987.-240 с.
Методы и программы для исследования систем автоматизации. Учеб.пособие / А.И.Кубрак, А.И.Жученко, Л.Д.Ярощук. - К.: УМК ВО, 1989, - 228 с.
Hindmarsh J. Electrical Machines and Drives. 2nd ed. New York: Pergamon, 1986.