- •Издательство
- •Оглавление
- •Глава 1. Общие сведения о системах автоматизированного проектирования.………………….…..11
- •Глава 2. Алгоритм автоматизированного проектирования …….…………………………………………………….22
- •Глава 3. Состав системы автоматизированного проектирования …….……………………………………………..………29
- •Глава 4. Техническое обеспечение систем автоматизированного проектирования ……………………..39
- •Глава 5. Лингвистическое обеспечение систем автоматизированного проектирования ……………………..65
- •Глава 6. Математическое обеспечение систем автоматизированного проектирования ……………………..71
- •6.1. Виды математического обеспечения сапр эп……………………..71
- •Глава 7. Математические модели механической части систем электропривода ........................................................................72
- •Глава 8. Математические модели системы электропривода с двигателем постоянного тока независимого возбуждения………………………………………….83
- •Глава 14. Математические модели силовых преобразователей в системе электропривода ……………………………………………………………………………………157
- •Глава 15. Математические модели аналоговых датчиков в системе электропривода …………………………………………164
- •Глава 16. Математические модели аналоговых регуляторов в системе электропривода ……………………..167
- •Глава 17. Математические модели цифровых регуляторов в системе электропривода …………………….171
- •Глава 18. Математические модели систем электропривода и их методы анализа ………………………179
- •Глава 19. Функциональный синтез систем электропривода………………………………………………………….188
- •Глава 20. Программное обеспечение систем автоматизированного проектирования электроприводов ………………………………………………………..217
- •Глава 21. Информационное обеспечение систем автоматизированного проектирования электроприводов ……………………………………………………………………………………..229
- •Глава 22. Характеристика современных систем автоматизированного проектирования ……………………239
- •Введение
- •3.2. Состав сапр
- •4.3. Связь в вычислительных сетях
- •4.4. Классификация то сапр
- •4.6. Структура корпоративной сапр
- •4.10. Состав устройств арм
- •4.11. Эвм в арм сапр
- •5.2. Характеристика языков сапр
- •5.3. Языковые процессоры
- •Глава 6. Математическое обеспечение систем автоматизированного проектирования
- •6.2. Функциональная схема системы электропривода
- •Глава 7. Математические модели механической части систем электропривода
- •7.1. Понятие о механической части систем электропривода
- •7.2. Математическая модель одномассовой механической части сэп с постоянным моментом инерции
- •7.3. Математическая модель одномассовой механической части сэп с переменным моментом инерции
- •7.4. Математическая модель многомассовой механической части сэп
- •7.5. Математическая модель механической части системы взаимосвязанного электропривода
- •7.6. Математическая модель одномассовой механической части сэп с постоянным моментом инерции в форме уравнения состояния
- •7.7. Математическая модель одномассовой механической части сэп с постоянным моментом инерции в форме структурной схемы
- •7.8. Классификация моментов нагрузки
- •7.9. Математическая модель одномассовой механической части сэп с постоянным моментом инерции и с реактивным моментом нагрузки в форме структурной схемы
- •7.10. Примеры реализации математической модели механической части системы электропривода (мч сэп) в форме структурной схемы в формате программного пакета Matlab
- •Пример 4. Моделирование механической части системы электропривода (мч сэп) в форме структурной схемы в формате программного пакета Matlab
- •Глава 8. Математические модели системы электропривода с двигателем постоянного тока независимого возбуждения
- •8.1. Уравнения для двигателя постоянного тока независимого возбуждения
- •Итак, для дпт с нв имеются два уравнения:
- •8.2. Уравнения состояния для дпт с нв
- •8.4. Преобразование структурной схемы модели электропривода с дпт нв независимого возбуждения
- •Выполним третье преобразование полученной структурной схемы математической модели дпт с нв на рис. 4. Для этого воспользуемся правилами преобразования структурных схем, известных в тау (см. Рис.5).
- •8.6. Математическая модель электропривода с двигателем постоянного тока независимого возбуждения в форме передаточной функции
- •8.7. Примеры моделирования электропривода с двигателем постоянного тока независимого возбуждения
- •Глава 9. Математические модели системы электропривода с двигателем постоянного тока независимого возбуждения при двухзонном регулировании
- •9.1. Математическая модель дпт с нв при управлении по двум каналам Управление дпт с нв можно осуществлять изменением напряжения: в цепи якоря;
- •При изменении (уменьшении) напряжения уменьшается ток в обмотке возбуждения и величина магнитного потока .
- •9.2. Математическая модель дпт с нв при управлении по двум каналам в форме структурной схемы
- •9.3. Примеры моделирования электропривода с дпт с нв при управлении по двум каналам в форме структурной схемы
- •Глава 10. Математические модели системы электропривода с двигателем постоянного тока последовательного возбуждения
- •10.1. Математическая модель дпт с последовательным возбуждением (пв)
- •10.3. Примеры моделирования электропривода с дпт с пв в форме структурной схемы
- •Глава 11. Математическая модель асинхронного двигателя на основе схемы замещения
- •11.1. Общие сведения об асинхронном электроприводе
- •11.3. Принцип и режимы работы ад
- •Уравнения асинхронной машины при заторможенном роторе аналогичны уравнениям трансформатора.
- •- Приведенный ток ротора;
- •Глава 12. Математические модели системы электропривода с асинхронным двигателем без учета электромагнитной инерции
- •12.1. Подходы к разработке математической модели ад
- •12.3. Примеры моделирования электропривода с ад в форме структурной схемы
- •Глава 13. Математические модели системы электропривода с асинхронным двигателем с учетом электромагнитной инерции
- •13.3. Основы разработки математической модели ад (современный подход)
- •13.4. Уравнения для цепей статора и ротора ад с применением обобщенных векторов
- •13.5. Потокосцепления статора и ротора ад
- •13.6. Индуктивности и взаимные индуктивности обмоток статора и ротора ад
- •13.7. Обобщенные потокосцепления обмоток статора и ротора ад
- •13.8. Особенности, свойства и преобразования «обобщенного» вектора и уравнений с «обобщенным» вектором
- •13.9. Представление «обобщенного» вектора на комплексной плоскости
- •13.10. Преобразование «обобщенного» вектора на комплексной плоскости в разных системах координат
- •13.11. Преобразование «обобщенных» векторов потокосцеплений статора и ротора ад при записи в другой системе координат
- •13.12. Преобразование уравнений статора и ротора для записи в общей системе координат
- •13.13. Понятие об эдс вращения в векторных уравнениях ад
- •13.14. Уравнения статора и ротора ад в векторной форме
- •13.15. Обобщенная электрическая машина (оэм)
- •13.16. Электромагнитный момент ад
- •13.17. Подготовка уравнений модели короткозамкнутого ад при частотном управлении
- •13.19. Подготовка уравнений для построения модели ад с кз ротором при частотном управлении в форме структурной схемы
- •13.20. Модель ад с кз ротором при частотном управлении в форме структурной схемы
- •13.21. Классическая математическая модель ад с кз ротором при частотном управлении в форме уравнений состояния
- •13.22. Пример моделирования ад с кз ротором при частотном управлении
- •Глава 14. Математические модели силовых преобразователей в системе электропривода
- •14.1. Классификация силовых преобразователей в системах электропривода
- •14.2. Тиристорный преобразователь
- •14.3. Широтно-импульсный преобразователь (шип)
- •14.4. Частотно-импульсный преобразователь (чип)
- •14.5. Тиристорный регулятор напряжения
- •14.6. Преобразователь частоты (пч)
- •14.7. Характеристики сп
- •14.8. Виды математических моделей силовых преобразователей в форме структурной схемы
- •Глава 15. Математические модели аналоговых датчиков в системе электропривода
- •15.1. Классификация датчиков в системах электропривода и управления
- •15.2. Характеристики датчиков
- •15.3. Виды математических моделей датчиков в форме структурной схемы
- •Глава 16. Математические модели аналоговых регуляторов в системе электропривода
- •16.1. Классификация регуляторов в системах электропривода и управления
- •16.2. Структура регуляторов
- •16.3. Структура пид - регулятора
- •16.4. Структура пи - регулятора
- •16.5. Структура пд - регулятора
- •16.6. Структура п - регулятора
- •Глава 17. Математические модели цифровых регуляторов в системе электропривода
- •17.1. Математическая модель аналоговых регуляторов в системе электропривода
- •17.2. Дискретные сигналы
- •17.3. Уравнения пид - регулятора в дискретной форме
- •17.4. Рекуррентные уравнения пид – регулятора
- •17.5. Анализ дискретной модели пид - регулятора
- •17.6. Структурная схема алгоритма программной реализации цифрового пид - регулятора
- •Глава 18. Математические модели систем электропривода и методы их анализа
- •18.1. Общие представления о математических моделях систем электропривода
- •18.2. Пример математической модели системы электропривода
- •18.3. Классификация методов численного интегрирования дифференциальных уравнений математической модели системы электропривода
- •18.4. Численное интегрирование дифференциальных уравнений математической модели системы электропривода методом Эйлера
- •Уравнения (18) и (19) являются алгебраическими уравнениями, которые легко реализуются на любом языке программирования.
- •18.7. Алгоритм моделирования системы электропривода по методу структурных схем
- •Глава 19. Функциональный синтез систем электропривода
- •19.1 Общие сведения о синтезе системы электропривода
- •19.3. Функциональный синтез разомкнутой системы электропривода при управлении пуском
- •19.4. Функциональный синтез системы электропривода с отрицательной обратной связью
- •19.5. Функциональный синтез системы электропривода с подчиненным регулированием
- •19.6. Анализ результатов функционального синтеза системы электропривода
- •Глава 20. Программное обеспечение систем автоматизированного проектирования электроприводов
- •20.1. Программные характеристики сапр
- •21.1. Основное назначение ио сапр
- •21.2. Виды информации в сапр
- •Глава 22. Характеристика современных систем автоматизированного проектирования
- •22.1. Назначение ElectriCs Pro
- •22.2. Характеристика ElectriCs Pro
- •22.3. Последовательность проектирования в сапр cadElectro
- •Заключение
- •Библиографический список
- •1. Крячко в. П., Курейчик в.М., Норенков и.П. Теоретические основы сапр: Учеб. Для вузов.-м.:Энергоатомиздат,1987.
- •2. Норенков и. П., Манычев в. Б. Основы теории и проектирования сапр:Учеб. Для втузов.-м.:Высш. Шк.,1990.
- •3. Аветисян д.А. Автоматизация проектирования электрических систем. — м.: Высшая школа, 1998.
13.21. Классическая математическая модель ад с кз ротором при частотном управлении в форме уравнений состояния
Для получения классической математической модели АД с кз ротором при частотном управлении в форме уравнений состояния используем четыре уравнения для цепей статора и ротора.
. (167)
. (168)
. (169)
. (170)
Из
уравнений (167)-(170) можно получить четыре
уравнения состояния математической
модели АД с кз ротором при частотном
управлении с учетом того, что
,
и
.
. (171)
. (172)
. (173)
. (174)
Структурная
схема модели (см. рис. 17) в соответствии
с уравнениями
(171)-(174) должна содержать 4 интегратора
для определения составляющих
потокосцепления статора и ротора, 6
сумматоров и 5 умножителей и 5
пропорциональных звеньев.
В
четырех уравнениях (171)-(174) восемь
неизвестных. Для уменьшения числа
неизвестных воспользуемся уравнениями
(175) и (176) и выразим
,
,
,
и
через
,
,
,
и
.
. (175)
. (176)
. (177)
. (178)
Преобразуем уравнения (177)-(178) и приравняем действительные и мнимые части в правой и левой частях уравнений ((177)-(178) и получим четыре уравнения для определения , , , и .
. (179)
. (180)
. (181)
. (182)
Решим уравнения (175) и (176). Получим
. (183)
. (184)
Представим комплексные векторы в выражениях (183) и (184) в алгебраической форме в виде вещественных и мнимых составляющих и преобразуем эти уравнения, приравнивая действительные и мнимые части в правой и левой частях выражений (185) и (186).
. (185)
. (186)
. (187)
. (188)
. (189)
. (190)
Для
определения составляющих токов статора
и ротора
,
,
,
и
на
структурной схеме необходимо дополнительно
использовать 8 пропорциональных звеньев
с коэффициентами передачи
,
,
и
,
подавая на их входы соответственно
сигналы
,
,
и
,
а также 4 сумматора.
Рис. 17. Классическая математическая модель АД с кз ротором при частотном управлении в форме структурной схемы
13.22. Пример моделирования ад с кз ротором при частотном управлении
Глава 14. Математические модели силовых преобразователей в системе электропривода
14.1. Классификация силовых преобразователей в системах электропривода
Различают следующие типы силовых преобразователей для ЭП:
1. Тиристорный преобразователь (ТП).
2. Широтно-импульсный преобразователь (ШИП).
3. Тиристорный регулятор напряжения (ТРН).
4. Преобразователь частоты (ПЧ).
5. Генератор постоянного тока (ГПТ).
14.2. Тиристорный преобразователь
Тиристорный преобразователь (управляемый выпрямитель) служит для преобразования нерегулируемого переменного напряжения в регулируемое постоянное напряжение.
Тиристорный преобразователь состоит из двух частей:
1. СИФУ;
2. Вентильная часть ТП – это тиристоры (вентили).
Рис. 1. Блок - схема тиристорного преобразователя
Для управления тиристорными преобразователями применяются системы импульсно - фазового управления (СИФУ), осуществляющие вертикальный способ управления тиристорами. СИФУ позволяют изменять угол регулирования a в пределах от 0 до 180 град, обеспечивая тем самым изменение выходного напряжения от 0 до номинального значения. СИФУ характеризуется зависимостью a=f(Uу).
Регулировочная характеристика УВ отражает зависимость Uн = Uнo*cosa
Рис. 2. Статическая характеристика вентильной части ТП (УВ)
Рис. 3. Зависимость угла отпирания ТП от напряжения управления a=f(Uу)
