13. Структурная схема электромеханического преобразования энергии

Электромеханические преобразователи энергии обеспечивают преобразование электрической энергии на зажимах двигателя (U, I) в механическую (M, ) на якоре двигателя.

Дифференциальные и алгебраические уравнения, двигателя постоянного тока независимого возбуждения учитывают электромагнитную инерцию якоря и обмотки возбуждения и падение напряжения на сопротивлениях машины.

;

;

В приведенных уравнениях не учитывается реакция якоря (двигатель компенсирован), момент холостого хода М_х отнесён к статическому моменту Мс.

Принимая в качестве базовых величин номинальные данные двигателя, получим уравнения цепей в относительных единицах

;

.

Коэффициенты при производных представляют собой электромагнитные постоянные времени:

-якорной цепи

с

Коэффициент

- кратность тока короткого замыкания.

Структурная схема электромеханического преобразования энергии в двигателе независимого возбуждения представлена на рисунке 6.

Рисунок 6 Структурная схема электромеханического преобразования энергии в двигателе независимого возбуждения

14. Структурная схема электрического преобразователя энергии.

Тиристорный преобразователь электрической энергии является безынерционным звеном с коэффициентом усиления К_тп (в о.е. К_тп = 1).

Выходное напряжение преобразователя формируется на его входе с помощью задатчика интенсивности ЗИ, применим интегральный ЗИ, обеспечивающий плавное линейное нарастание управляющего напряжения. Структурная схема ЗИ для участка линейного изменения напряжения представлена на рисунке. 7. Определение параметров ЗИ приведено выше

Рисунок 7 - Структурная схема ЗИ для участка линейного изменения напряжения

15.Полная структурная схема электропривода.

Полная структурная схема электропривода включает в себя структурные схемы составных частей: механической части, электромеханического преобразователя энергии, электрического преобразователя и задающего устройства.

Так как режим ослабления поля отсутствует, то в схеме отсутствует контур возбуждения, поток Ф = Ф_н и исчезают блоки произведения, в результате

На входе структурной схемы

Структурная схема электропривода показана на рисунке 8

Рисунок 8- Структурная схема электропривода, без учета изменения kФ.

16.Расчет переходных процессов и построение нагрузочных диаграмм электропривода.

Переходные процессы электропривода возникают при изменении управляющих и возмущающих воздействий.

рассчитываются переходные процессы:

1. без учёта упругости передачи и электромагнитной инерции (механический процесс жёсткой системы);

2. с учётом упругости передачи (механический процесс упругой системы);

3. с учётом электромагнитной инерции (электромеханический процесс);

4. с учётом электромагнитной инерции и упругости передачи.

Рисунок 9- Переходный процесс пуска при Тс = 0, Тя = 0

Рисунок 10- Переходный процесс пуска при Тс ¹ 0, Тя = 0

Рисунок 11- Переходный процесс пуска при Тс = 0, Тя ¹0

Рисунок 12- Переходный процесс пуска при Тс ¹ 0, Тя ¹ 0

Анализ переходных процессов пуска представлен в таблице 7.

Таблица 7– Влияние Т_я и Т_с на показатели пуска

Показатели	Единица измерения	Тс = 0 Тя = 0	Тс ¹ 0 Тя = 0	Тс = 0 Тя ¹ 0	Тс ¹ 0 Тя ¹ 0
А	Вт*с	21,2	1628,3	1632,9	1637,7
Р	Вт*с	120,3	120,3	4319,4	4370,2
Q	Вар*с	693,8	610,289	15239	15221
L	Рад (м)	85,723	85,73	85,718	85,724
I1кв*t	А²*с	0	0	8524	8541,33
tпп	с	1,4	1,4	1,4	1,4
Ммакс	О.е.	-	-	4,3	4,3
Iмакс	О.е.	-	-	4,3	4,3
h	-	0.49	0.028	0.514	0.513
cosj	-	0.266	0.266	0.609	0.609
wуст	1/с	86,24	89,238	89,246	89,248
Муст	Н*м	0	0	17,777	17,754
I1уст	А	0	0	9,092	9,080

Рисунок 13- Переходные процессы при подаче целого слитка.

Рисунок 14- Переходные процессы при транспортировке половины слитка.

Таблица 8. Показатели переходных и установившихся режимов

Показатели	Единица измерения	Пуск	Устан. режим	Торможение	Пуск	Устан. Режим	Торможение	S
А	Вт*с	6005	14380	4011	3376	12364	2301	
Р	Вт*с	11695	29216	3856	7013	24321	1895	
Q	Вар*с	15221	44850	30994	13247	47138	31126	
L	Рад (м)	85,72	1002	36,6	56,3	1043	22,55	
I1кв*t	А²*с	8541	23449	6471	5895	13779	4555	
tпп	с	1,4	14,07	0,82	1,2	18,42	0,7	
Ммакс	О.е.	4,3	-	-4	4,5	-	-4	-
Iмакс	О.е.	4,3	-	-4	4,5	-	-4	-
h	-	0.51	0.49	0.96	0.48	0.51	0.82	0.54
cosj	-	0.609	0.546	0.123	0.454	0.459	0.061	0.393
wуст	1/с	89,24	89,26	0	64,24	67,25	0	-
Муст	Н*м	17,75	17,57	0	15,27	14,97	0	-
I1уст	А	9,080	8,98	0	7,812	7,66	0	-