7.10. Особенности работы дпт при питании выпрямителя

Для математической модели характерны следующие уравнения:

.

Здесь R_a,L_a– якорь,R_c,L_c- сериесная обмотка. ПотокФ(i)=Ф_ш+Ф_с(i). Введя систему относительных единиц,,, и коэффициенты,,,,,,,получим

(J_баз– запас МП …,- относительные потери).

Математическая модель ДПТ в установившемся режиме при постоянном токе имеет вид:

или

Такое аналитическое выражение механических характеристик ДПТ при импульсном питании получить невозможно. Приближенное выражение можно получить при пренебрежении пульсациями частоты вращения, т.е. считая, что частота вращения равна своему среднему значению и момент инерции j=const.

Необходимо учитывать, что в квазиустановившемся режиме импульсного питания _ср=_нг. Система в квазиустановившемся режиме принимает вид:

Откуда следует

.

Коэффициент формы тока К_фопределяется на основании решения уравнения Кирхгофа для мгновенных значений тока в интервалах периода коммутации при=_ср. Это уравнение может быть записано в виде

,

где L^*- относительная индуктивность цепи якоря.

Из этого следует вывод, что относительная электромагнитная постоянная ДПТ является функцией среднего значения частоты вращения

.

Заметим, что для ДНВ (К=0).

Проведем анализ уравнения механического равновесия ДПТ при питании от полупроводникового преобразователя.

.

Заменим . Имеем:

.

Полные тепловые потери в ДПТ состоят из потерь в ярме и потерь в последовательной обмотке возбуждения

,

где .

Следовательно:

.

При К=0 первая составляющая равна нулю, т.е. первый член представляет «сериесную» составляющую.

Следует важный вывод: сериесная составляющая _срДПТ не зависит от пульсаций тока и определяется только потерями в двигателе.

«Независимая» составляющая при фиксированном уровне тепловых потерь уменьшается с ростом коэффициента формы тока.

7.11. Энергодинамические характеристики силовой части приводов постоянного тока

Определяющими энергетическими и динамическими характеристиками являются:

• М_н– основная силовая характеристика (номинальный момент на выходном валу);

• - номинальная добротность (собственное номинальное ускорение привода) – основная динамическая характеристика, гдеJ_пр– момент инерции относительно оси выходного вала;

• П_н=М_н_н(номинальная приемистость) – обобщенная энергодинамическая характеристика.

Анализ потоков энергии в ЭМС типа импульсный преобразователь-двигатель-редуктор, в основу которого положены удельные показатели: относительная масса, относительное ускорение (добротность), приемистость:

,

,

,

где ,,- удельные массы,

j– передаточное число редуктора;

J– моменты инерции;

т– массы;

К_ф– коэффициент формы тока;

- степень компаундирования, дает возможность получить для ЭМС

На технические характеристики существенное влияние оказывают параметры, характеризующие уровень согласования элементов ЭМС (j,K,К_ф). Определение их рациональных значений представляет собой многокритериальную задачу, которая обычно решается способом последовательного достижения частных целей (т.е. выделяются отдельные звенья, например, Пр-ДПТ, ДПТ-редуктор и т.д.).