6. Примеры программ расчетов приводов в Mathcad.

6.1. Программы расчета механической характеристики двигателя постоянного

тока с сериесным и параллельным возбуждением при различном способе

управления (якорное, полюсное)

Математическое описание:

ММ двигателя представляется в виде 3-х подсистем: электрической, магнитной и механической:

Uп = e - (Rя + Rв) * Iа – (Lя + Lв) * dIа/dt,

E = Lad * Ia * ,

Mэм =  * Ia,

 = Lad * Ia,

J* d/dt = Mэм – Mн – Mвтр,

где Uп. – напряжение питания, Rя, Lя – активное сопротивление и индуктивность якорной обмотки, Rв и Lв – активное сопротивление и индуктивность обмотки возбуждения, Ian – ток в обмотках, Lad и  – взаимоиндуктивность и потокосцепление якорной обмотки и обмотки возбуждения, J – момент инерции,  - угловая частота вращения, Мэм, Мн и Мвтр – моменты электромагнитный, нагрузки и вязкого трения соответственно.

Способы управление ДПТ

Полюсное управление	Якорное правление
Uупр = Uв ; Uп = Uя	Uупр = Uя Uп = Uв
Ов Uу Я = Uп	Ов Uу Я Uп

Рис 4. Схемы включения.

Уравнения ДПТ:

М=С_м Ф_в I_я ;

 Введем относительные величины:

Ф_в=С_ф U_в ; n₀ – скорость при ХХ m_пуск – М_n при =1;

_я = С_е Ф_в n m=M / M_n ; V=n / n₀ =U_упр / U_в

Подставим в 1-е уравнение, получим:

М = См Сф Uв (Uя-Се Сф Uв n) / Rя

Р₂=М  Р_упр=U_y I_упр

Программа расчета механических характеристик при якорном и полюсном управлении приведена не рис. 5.

Рис. 5. Программа расчета механических характеристик в Mathcad.

Программа расчета частотных характеристик механической нагрузки по трем ее компонентам (активный момент, момент вязкого и сухого трения) приведена на рис.6. Там же построены механические характеристики ДПТ при якорном и полюсном управлении.

Рис.6. Программа расчета частотных характеристик механической нагрузки в Mathcad.

Программа расчета зон работоспособности и зоны устойчивой работы ДПТ приведена на рис. 7. Там же построены графики зоны работоспособности и зоны устойчивой работы при якорном управлении.

Рис. 7 Программа расчета зоны работоспособности и зоны устойчивой работы ДПТ в Mathcad.

6.2. Программа расчета механической характеристики асинхронного

двигателя и расчета зон работоспособности и устойчивости.

Программа расчета механических характеристик АД в зависимости от частоты вращения ротора и от скольжения приведена на рис.8. Там же построены графики механической характеристики. Программа расчета зоны работоспособности и зоны устойчивой работы приведена на рис.9. Графики зоны работоспособности и зоны устойчивой работы АД изображены на том же рисунке.

Рис. 8. Программа расчета механических характеристик АД в зависимости от скольжения.

Рис. 9. Программа и графики расчета зоны работоспособности и зоны устойчивой работы.

Примечание. Следует отметить, что расчет механических характеристик управляемого АД, также расчета его зоны работоспособности и зоны устойчивой работы производится по тем же программам.