Моделювання дпс при регулюванні магнітного потоку
Розглянемо особливості моделювання ДПС при регулюванні струму збудження і магнітного потоку. Схема включення обмотки збудження.
За відсутності реакції якоря рівняння електричної рівноваги ОЗ:
На структурній схемі ОЗ зображається у вигляді аперіодичної ланки:
Магнітний
потік
змінюється відповідно до кривої
намагнічення
.
Система ДР при регулюванні струму збудження буде мати вигляд:
;
;
;
.
Структурна схема:
5.4 Моделювання генератора постійного струму
При обертанні
генератора в обмотці наводиться э.р.с
обертання
Магнітний
потік
залежить
від струму збудження
при постійній
швидкості
.
Модель ОЗ
розглянута вище і залишиться без змін
як і для двигуна. У цих умовах ГПС
відрізняється наступною СДР:
;
.
Необхідно прийняти во увагу, що э.д.с. ГПС може змінювати знак (що у двигунів неприпустимо) тому крива намагнічення симетрична в I і III квадрантах.
Структурна схема ГПС електроприводу за системою Г-Д:
5.5.Нормування систем др
При
рішенні систем ДР часто зустрічається
ситуація, коли абсолютні величини
різних змінних відрізняються на порядок
і більш. Наприклад, при моделюванні
шахтної підйомної установки (ШПУ) кутова
швидкість МПС
,
струм збудження
,
струм якоря
.
Це негативно позначається на точності
отримуваних рішень із-за впливу помилок
округлення, погіршує роботу процедури
інтеграції. Тому
перед рішенням СДР доцільно провести
нормування змінних так, щоб всі функції
системи змінювалися в близькому
діапазоні. Розглянемо рівняння ДПС
;
;
І введемо наступні базисні величини:
;
;
;
.
Розділимо
1-е рівняння
на
,
Так як
, то
.
Розділимо
2-е рівняння
на
.
Отримаємо
:
.
Тоді
.
Переваги:
- спрощується структура рівнянь (менше коефіцієнтів);
- діапазон зміни
абсолютних величин
і
стає
приблизно однаковим,
и
.
5.6. Приклад підготовки даних для моделювання двигуна постійного струму
Активний опір якірної обмотки :
,
де
для двигунів постійного струму незалежного
збудження;
для двигунів постійного струму змішаного
збудження;
для двигунів постійного струму
послідовного збудження.
Індуктивність обмотки якоря визначається відповідно до формули Уманського:
де
-
для компенсованих
машин;
-
для некомпенсрованих
машин.
Постійну часу обмотки збудження можна визначити по формулі Жюільяра:
Для генераторов, примерное соотношение между мощностью и величиной постоянного времени обмотки возбуждения
|
0,5-1 |
1-2 |
2-5 |
|
10-100 |
100-1000 |
1000-5000 |
Момент инерції
(кг
)
Для машины постійного
струму 
Для асинхронних
машин 
Для синхронних
машин 
Розрахуємо параметри схеми заміщення для ДПС типа ПЕМ- 2000 со наступними паспортними даними:
Номінальна
потужність
Номінальна
напруга
Номінальний
струм
Номінальна
швидкість
Збудження незалежне
Напруга
збудження
Струм
збудження 
Машина не містить компенсаційної обмотки.
Розрахуємо необхідні коефіцієнти для моделювання по повній системі диференціальних рівнянь
;
;
;
;
де
сумарна індуктивність і сумарний
активний опір якірному ланцюгу.
Без урахування втрат на збудження:
Момент інерції
Постійна часу обмотки збудження
Активний опір обмотки збуждження
Індуктивність обмотки збудження
Номінальний коефіцієнт потоку
