Архитектура Аудит Военная наука Иностранные языки Медицина Металлургия Метрология Образование Политология Производство Психология Стандартизация Технологии |
Модель вентильной машины в неподвижной системе координат
Уравнения машины в неподвижной системе координат находятся на основании уравнений (1 – 4) с учётом того, что :
(5)
Разложим уравнения (5) по неподвижным осям.
(6)
В уравнениях (6) значения проекций потока и напряжения на неподвижные оси координат связаны между собой за счёт датчика положения ротора (ДПР, рис. 1). В реверсивных электроприводах ДПР устанавливается таким образом, чтобы пространственный вектор напряжения был сдвинут на 90 электрических градусов относительно пространственного вектора потока. В этом случае проекции пространственных векторов на оси запишутся в виде: (7)
При анализе обычно вводятся относительные переменные. В качестве базовых величин принимаются:
, , ,
где - напряжение на фазе двигателя; - сопротивление фазы двигателя; - число пар полюсов двигателя; - магнитный поток ротора; - скорость вращения холостого хода. В относительных величинах уравнения (6) с учётом (7) запишутся в виде:
(8)
где относительные переменные и параметры определены выражениями:
, , , , , , Модель вентильной машины, составленная по уравнению (8) в пакете MATLAB 6.5, представлена на рис. 4. Базовые значения переменных и относительные параметры машины приведены в таблице 2 приложения.
Рис. 4. Модель вентильной машины в неподвижной системе координат (модель двигателя ДБМ150-4-1, 5-2).
Моделирование осуществляем для двигателей ДБМ150-4-1, 5-2 и ДБМ185-6-0, 2-2. Данные двигателей приведены в таблице 1 приложения. Результаты моделирования представлены на рис. 5 и рис. 6. Блоком Step задавался скачок относительно входного сигнала равным единице. Исходя из полученных результатов моделирования, можно сделать вывод, что с точки зрения динамического звена ВМ близка по своим характеристикам к машине постоянного тока.
Рис. 5. Переходные процессы в ВМ по моменту и скорости в двигателе ДБМ150-4-1, 5-2.
Рис. 6. Переходные процессы в ВМ по моменту и скорости в двигателе ДБМ185-6-0, 2-2. Модель вентильной машины во вращающейся системе координат При анализе вентильной машины обычно используется вращающаяся со скоростью ротора система координат. Связь между вращающейся и неподвижной системами координат рассмотрена ниже.
, , (9)
, ,
При переходе к вращающимся координатам уравнение электрического равновесия (первое уравнение системы 5) преобразуется к виду:
(10)
Разложив результирующие вектора электромагнитных переменных состояния по осям и , получим скалярное описание машины. При этом ось совмещается с осью потока ротора (см. рис. 2).
(11) где принято
, , .
При анализе снова вводятся относительные переменные. В качестве базовых величин принимаются:
, , ,
В относительных величинах уравнения (10) запишутся в виде:
(12)
где относительные переменные и параметры определены выражениями:
, , , , , ,
Значения базовых величин, относительных переменных и параметров приведены в таблице 3 приложения. Модель вентильной машины (двигатель ДБМ150-4-1, 5-2) во вращающейся системе координат, построенная по уравнениям (12) и собранная в пакете MATLAB 6.5 имеет вид (см. рис. 7). Рис. 7. Модель вентильной машины во вращающейся системе координат.
Результаты моделирования для двигателей ДБМ150-4-1, 5-2 и ДБМ185-6-0, 2-2 представлены на рис. 8 и рис. 9. На вход модели подано единичное ступенчатое воздействие.
Рис. 8. Переходные процессы по моменту, скорости и продольной составляющей тока в двигателе ДБМ150-4-1, 5-2.
Рис. 9. Переходные процессы по моменту, скорости и продольной составляющей тока в двигателе ДБМ185-6-0, 2-2.
Переходные процессы в машине по скорости и моменту во многом совпадают с результатами моделирования в неподвижной системе координат. На рис. 7 и рис. 8 показан процесс по току . Наличием этого тока объясняется специфика процессов в ВМ в переходных и установившихся режимах работы. Ток является током по продольной оси, он не создаёт момента, но в достаточной степени влияет на поток и соответственно на скорость и на общий ток потребления машины. Причиной появления этого тока является относительная электромагнитная постоянная времени в цепи статора машины и взаимные перекрёстные связи между каналами. |
Последнее изменение этой страницы: 2019-10-04; Просмотров: 159; Нарушение авторского права страницы