Определение уравнение переходных процессов в операторной форме

Расчет вторичных технических данных асинхронного двигателя

Таблица 1 – Исходные данные

Мощность Рд, кВт n, об/мин Динамический канал
160 кВт 3000 возмущение

Технические характеристики электродвигателя 5АМ315S2 приведены в таблице 2.

Таблица 2 – Технические характеристики электродвигателя RА250M4

P, кВт nc, об/мин ŋ, % n2ном, об/мин cos φ ,% Jдв кг·м2
160 3000 94 2970 0,93 2,5 1,7 7, 2 0,44

Для асинхронного двигателя модуль жесткости механической характеристики рабочего участка ( ) определяется по формуле:

, (1)

где – критическое скольжение, определяемое по формуле:

, (2)

– синхронная скорость вращения двигателя, определяемая по формуле

, (3)

- максимальный (критический момент) на валу двигателя, определяемый по формуле

, (4)

- номинальный момент вращения, определяемый

(5)

где ωн – номинальная угловая частота вращения вала двигателя, рад./с.

Номинальная угловая частота вращения вала двигателя ωн (рад./с), определим по формуле:

ωн = ω0 · (1 – sн). (6)

Определение уравнение переходных процессов в операторной форме

Структурная схема, характеризующая динамические свойства электропривода по каналу возмущения, представлена на рисунке 1.

Структурная схема состоит из следующих звеньев:

- регулятор момента Wрм (предназначен для поддержания заданного значения момента);

- электрический преобразователь Wп (предназначен для плавного регулирования потока электрической энергии, поступающей к двигателю);

- электромеханический преобразователь Wэ (предназначен для преобразования электрической энергии в механическую);

- звено обратной связи Ком (предназначено для согласования по уровню скорости вращения и сигнала задания скорости).

Рисунок 1 – Структурная схема электропривода.

Уравнение переходных процессов в общем виде записывается так:

, (2.1)

где М(р) – функция момента в операторной форме;

Wзам м – передаточная функция системы;

ω(р) – уравнение скорости вращения, в операторной форме, имеет вид:

(2.2)

Значение задается в пределах не более 10 – 20 % от номинального значения скорости вращения. Принимаем

(2.3)

Рисунок 2 – Структурная схема, характеризующая динамические свойства электропривода по каналу возмущения

Передаточная функция системы по каналу возмущения в операторной форме Wвзам м определим по формуле:

(2.4)

Для одномассовой модели системы электропривода передаточная функция электрической части Wэ определяется:

, (2.5)

где - электромагнитная постоянная времени;

- модуль жесткости механической характеристики рабочего участка, .

Электромагнитная постоянная времени определяется по формуле:

, (2.6)

где - частота сети,

Для асинхронного двигателя модуль жесткости механической характеристики рабочего участка ( ) определяется по формуле:

, (2.7)

где – критическое скольжение, определяемое по формуле:

, (2.8)

– синхронная скорость вращения двигателя, определяемая по формуле

, (2.9)

- максимальный (критический момент) на валу двигателя, определяемый по формуле

, (2.10)

- номинальный момент вращения, определяемый

(2.11)

где ωн – номинальная угловая частота вращения вала двигателя, рад./с.

Номинальная угловая частота вращения вала двигателя ωн (рад./с), определим по формуле:

ωн = ω0 · (1 – sн). (2.12)

Подставив числовые значения в формулы (3), (5) – (12), получим:

рад./с;

ωн = 314 · (1 – 0,02) = 307,72 рад./с;

рад./с;

;

.

Передаточная функция электрического преобразователя Wп определяется по формуле:

, (2.13)

где Uу – управляющий сигнал, Uу = 16 мА.

.

Рассчитываем коэффициент обратной связи по моменту Ком рассчитаем по формуле:

, (2.14)

где Uм – сигнал пропорциональный моменту на валу двигателя, Uм = 16 мА.

Передаточная функция регулятора момента Wрм определяется по формуле:

(2.15)

где - передаточная функция объекта регулирования момента;

- передаточная функция разомкнутой системы регулирования момента.

Передаточная функция объекта регулирования момента , определим по формуле:

; (2.16)

.

Передаточная функция разомкнутой системы регулирования момента определим по формуле:

(2.17)

где - электромеханическая постоянная времени, .

;

.

И наконец, теперь, когда все множители уравнения (4) подсчитаны, подставим их в уравнение (4):

.

Подставим результаты данных вычислений в формулу (1)

.


5330160491617623.html
5330216146156417.html
    PR.RU™