Вопросы и задания

1. Перечислите условия составления описания АД в осях х-у. С какой целью переходят к модели АД в осях х-у ?

2. Приведите исходную систему дифференциальных уравнений обмоток АД в осях х-у.

3. Приведите исходные выражения потокосцеплений и вращающего момента АД в осях х-у.

4. Обоснуйте свойства проекций потокосцепления ротора на оси х-у и свойства производных от этих проекций при условии постоянства величины потокосцепления.

5. Приведите систему дифференциальных уравнений обмоток АД в осях х-у при условии постоянства величины потокосцепления ротора.

6. Приведите выражения потокосцеплений и вращающего момента АД в осях х-у при условии постоянства величины потокосцепления ротора.

7. Обоснуйте аналогию сигналов ДПТ и сигналов АД, используемых в описаниях последнего в осях х-у.

8. Докажите аналогию выражений механических характеристик ДПТ и АД, который описан в осях х-у.

26. Структурная схема ад в осях х-у, ориентированных

по потокосцеплению ротора при Ψ₂=const

Выше установлены аналогии сигналов и механических характеристик ДПТ и АД в осях х-у.

С целью получения уравнений и структурной схемы электропривода с АД в осях х-у в таких формах, которые были бы подобны уравнениям обмоток и структурной схеме ДПТ, продолжим преобразования выражений, входящих: в системы (25.7), (25.8), в выражение момента (25.9) и в уравнения механики (24.4):

(26.1)

(26.2)

(26.3)

Преобразуем уравнения цепи статора (26.1) раздельно по осям х и у.

Преобразования уравнения цепи статора по оси у

Как следует из табл.25.1, это силовая цепь АД в осях х-у.

Подставим выражения Ψ_1х и Ψ_1у из (26.2) во второе уравнение системы (26.1):

(26.4)

Из (25.11) найдем

(26.5)

и подставим в (26.4)

(26.6)

Сопротивление является, как известно из курса электрических машин, приведенным сопротивлением ротора АД, а сумма сопротивлений R₁ и является активным сопротивлением короткого замыкания R_К. С учетом этого уравнение (26.6) примет вид

(26.7)

При Ψ₂=const согласно второго выражения системы (26.2) будет также постоянным ток i_1x. Поэтому в выражении (26.7) комплекс L₁i_1x является постоянной величиной, которую обозначим как С_Е. Введем обозначение постоянной времени рассеяния статора . Уравнение (26.7) преобразится в

(26.8)

Это уравнение полностью совпадает по структуре с уравнением цепи якоря ДПТ (4.2)

, (26.9)

что также подтверждает аналогию сигналов, отображенную в табл.25.1.

Преобразования уравнения цепи статора по оси х

Как следует из табл.25.1, это цепь возбуждения АД в осях х-у.

Подставим выражения Ψ_1х и Ψ_1у из (26.2) в первое уравнение системы (26.1) и учтем ранее введенное обозначение L_σ1 и выражение (26.5)

(26.10)

где Т₁ – постоянная времени обмотки статора АД.

Структурная схема АД, приведенная на рис.26.1, составлена по выражениям (26.3), (26.8) и (26.10).

Видно, что структурная схема АД несколько отличается от структурной схемы ДПТ (рис.4.1). Это различие следует проанализировать и далее оно должно быть устранено (тема 30).

Уравнение цепи обмотки возбуждения ДПТ имеет вид

(26.11)

Выражение (26.10) отличается от (26.11) наличием дополнительного члена , который никакими преобразованиями не удается исключить из уравнения цепи статора по оси х. Этот дополнительный член указывает на влияние силовой цепи (по оси у) на цепь возбуждения (по оси х). Это влияние, по сути, является внутренней обратной связью в АД. Такое же влияние цепи якоря на магнитное поле обмотки возбуждения существует и в ДПТ и называется это влияние "реакцией якоря". Реакция якоря в ДПТ устраняется конструктивно путем установки на статоре ДПТ компенсационной обмотки. Влияние силовой цепи на цепь возбуждения в АД устранить конструктивно никак нельзя, а будет устранено схемотехнически посредством введения в схему АЭП электронного блока компенсации БК (см. тему 30).