Редакционно-издательским советом Томского политехнического университета Издательство Томского политехнического университета 2013
Моделирование электромеханических систем
жүктеу/скачать 3,21 Mb.
|
2.6. Моделирование электромеханических системЛюбая электромеханическая система с точки зрения преобразования энергии может быть представлена состоящей их трех частей: электрической Э, механической М и электромеханического преобразователя ЭМП (рис. 2.19). Построение математической модели электромеханической системы можно таким образом свести к детальному моделированию каждой из трех частей. Рис. 2.19. Электромеханическая система В качестве достаточно простого примера рассмотрим построение графа связей двигателя постоянного тока с независимым возбуждением. В электрической части двигателя учтем индуктивное и активное сопротивления обмотки якоря, куда «уходит» часть входной электрической энергии. В графе связей это можно отобразить инерционностью и элементом потерь, связанными в узле общего потока (тока). В механической части учтем только инерционность ротора . Электромеханический преобразователь будем считать идеальным, без потерь преобразующим электрическую энергию в механическую. Среди элементов ГС роль идеального преобразователя могут выполнять только трансформатор и гиратор. Выбор из этих двух элементов определяется характером связи электрических и механических переменных. Если принять во внимание, что вращающий момент двигателя пропорционален току в обмотке якоря, т.е. усилие в одной связи пропорционально потоку в другой связи, то выбор становится однозначным: электромеханический преобразователь ведет себя как гиратор. Построенный практически без формул граф связей двигателя постоянного тока приведен на рис. 2.20, а. Если для каждого 1-узла графа записать уравнения суммирования усилий, то получим: (2.27) где – коэффициент передачи гиратора. Полученные уравнения для многих приложений достаточно точно описывают процессы, протекающие в двигателе постоянного тока [26]. Более точная и полная модель такого двигателя представлена на рис. 2.20, b. Здесь в механической части двигателя учтены неизбежные потери на трение, а в электромеханическом преобразователе – зависимость коэффициента от магнитного потока , создаваемого током в обмотке возбуждения^ , (2.28) где – конструктивный параметр, зависящий от количества пар полюсов и свойств якорной обмотки. Рис. 2.20. Граф связей двигателя постоянного тока В этой модели можно учесть также определяемую кривой намагничивания нелинейную зависимость индуктивности обмотки возбуждения от тока . Важная особенность построенных моделей состоит в том, что в них явно не определены входы и выходы, что позволяет применять их для моделирования любых электрических машин постоянного тока, работающих как в двигательном, так и в генераторном режимах. жүктеу/скачать 3,21 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|