2015-03-22
1249
Главную цепь системы «тиристорный преобразователь – двигатель» можно представить в виде схемы замещения (рис.7). В главной цепи действуют ЭДС преобразователя Ed и ЭДС якоря двигателя Ея. На схеме замещения показаны активные сопротивления якорной цепи двигателя Rя, сглаживающего реактора Rc, двух фаз трансформатора 2Rт, а также фиктивное сопротивление Rg, обусловленное коммутацией тиристоров. Кроме того, представлены индуктивности якорной цепи двигателя Lя, сглаживающего реактора Lc и двух фаз трансформатора 2Lт. Направления тока и ЭДС соответствуют двигательному режиму электропривода (см. рис.7).
Рис.7. Схема замещения главной цепи
От исходной схемы замещения переходим к эквивалентной схеме (рис.8), где все индуктивности объединяются в одну эквивалентную индуктивность Lэ, а все активные сопротивления – в одно эквивалентное сопротивление Rэ.
Рис.8. Эквивалентная схема замещения главной цепи
|
Определим параметры силовой части в абсолютных (т.е. физических) единицах.
Фиктивное сопротивление преобразователя, обусловленное коммутацией тиристоров:
Rγ= 
.
Эквивалентное сопротивление главной цепи:
Rэ=Rя +Rс +Rγ+2Rт =0,781+0+0,1+2∙0,252=1,38 Ом.
Эквивалентная индуктивность главной цепи:
Lэ=Lя +Lс+2Lт=0,021+0+2∙0,33∙10−3 = 0,022 Гн.
Электромагнитная постоянная времени главной цепи:
.
Электромагнитная постоянная времени цепи якоря двигателя:
.
Коэффициент передачи преобразователя:
,
где Uу max – напряжение на входе системы импульсно-фазового управления тиристорного преобразователя (напряжение управления), при котором угол управления равен нулю и ЭДС преобразователя в режиме непрерывного тока максимальна. В проекте примем Uу max=10 В.
Выбор базисных величин системы относительных единиц
При рассмотрении модели силовой части электропривода как объекта управления параметры и переменные электропривода удобно перевести в систему относительных единиц. Переход к относительным единицам осуществляется по формуле:
,
где Y – значение в абсолютных (физических) единицах; Yб – базисное значение (также в абсолютных единицах); y – значение в относительных единицах.
Принимаем следующие основные базисные величины силовой части электропривода:
§ базисное напряжение:
Uб = EяN=199,7 В.
§ базисный ток:
Iб = IяN=26А.
§ базисную скорость:
Ωб = ΩN=120,37 с-1.
§ базисный момент:
Мб = MN=43,14 Нм.
§ базисный магнитный поток:
сФб =сФN=1,66 Вб.
Базисный ток и базисное напряжение регулирующей части электропривода выбираются так, чтобы они были соизмеримы с реальными уровнями токов и напряжений в регулирующей части. В проекте рекомендуется принять:
|
|
|
§ базисное напряжение системы регулирования:
Uбр= 10 В.
§ базисный ток системы регулирования:
Iбр=0,5 мА.
Рассчитаем производные базисные величины:
§ базисное сопротивление для силовых цепей:
.
§ базисное сопротивление для системы регулирования:
.
Механическая постоянная времени электропривода зависит от суммарного момента инерции и принятых базисных значений скорости и момента:
.
Расчет параметров силовой части электропривода
в относительных единицах
На рис.9 показана структурная схема модели силовой части электропривода как объекта управления. Переменные модели выражены в относительных единицах. В модель входят следующие звенья:
§ тиристорный преобразователь (ТП) – пропорциональное звено с коэффициентом передачи kп;
§ главная цепь (ГЦ) – апериодическое звено с электромагнитной постоянной времени Тэ и коэффициентом передачи, равным 
, т.е. эквивалентной проводимости главной цепи в относительных единицах;
§ механическая часть (МЧ) – интегрирующее звено с механической постоянной времени Tj;
§ звенья умножения на магнитный поток φ (поток рассматривается в модели как постоянный параметр).
Входные величины модели представляют собой управляющее воздействие uу (сигнал управления на входе преобразователя) и возмущающее воздействие mc (момент статического сопротивления на валу двигателя).
Переменными модели являются:
§ ЭДС преобразователя ed;
§ ЭДС якоря двигателя eя;
§ ток якоря двигателя iя;
§ электромагнитный момент двигателя m;
§ угловая скорость двигателя ω.
Рис.9. Структурная схема объекта управления
Определим параметры электропривода в относительных единицах:
§ коэффициент передачи преобразователя:
.
§ эквивалентное сопротивление главной цепи:
.
§ сопротивление цепи якоря двигателя:
.
§ магнитный поток двигателя:
.
