13 Структурная схема электромеанического преобразования энергии

Электромеханические преобразователи энергии обеспечивают преобразование электрической энергии на зажимах двигателя (U, I) в механическую (M, ) на якоре двигателя.

Дифференциальные и алгебраические уравнения, двигателя постоянного тока независимого возбуждения учитывают электромагнитную инерцию якоря и обмотки возбуждения и падение напряжения на сопротивлениях машины.

В приведенных уравнениях не учитывается реакция якоря (двигатель компенсирован), момент холостого хода Мх отнесён к статическому моменту Мс. Принимая в качестве базовых величин номинальные данные двигателя, получим уравнения цепей в относительных единицах

;

.

Коэффициенты при производных представляют собой электромагнитные постоянные времени:

-якорной цепи

Коэффициент

- кратность тока короткого замыкания.

Структурная схема электромеханического преобразования энергии в двигателе независимого возбуждения представлена на рисунке 6.

Рисунок 6 Структурная схема электромеханического преобразования энергии в двигателе независимого возбуждения

14 Структурная схема электрического преобразователя энергии

Тиристорный преобразователь электрической энергии является безинерционным звеном с коэффициентом усиления К_тп (в о.е. К_тп = 1).

Выходное напряжение преобразователя формируется на его входе с помощью задатчика интенсивности ЗИ, применим интегральный ЗИ, обеспечивающий плавное линейное нарастание управляющего напряжения. Структурная схема ЗИ для участка линейного изменения напряжения представлена на рисунке. 7. Определение параметров ЗИ приведено выше

Рисунок 7 - Структурная схема ЗИ для участка линейного изменения напряжения

15 Полная структурная схема электропривода

Полная структурная схема электропривода включает в себя структурные схемы составных частей: механической части, электромеханического преобразователя энергии, электрического преобразователя и задающего устройства.

Так как режим ослабления поля отсутствует, то в схеме отсутствует контур возбуждения, поток Ф = Фн и исчезают блоки произведения, в результате

На входе структурной схемы

16 Расчет переходных процессов и построение нагрузочных диаграмм

Переходные процессы электропривода возникают при изменении управляющих и возмущающих воздействий. Рассчитываются переходные процессы:

1. без учёта упругости передачи и электромагнитной инерции (механический процесс жёсткой системы);

2. с учётом упругости передачи (механический процесс упругой системы);

3. с учётом электромагнитной инерции (электромеханический процесс);

4. с учётом электромагнитной инерции и упругости передачи.

Рисунок 12- Переходный процесс пуска при своде Тс ¹ 0, Тя ¹ 0

Рисунок 8- Переходный процесс пуска при своде Тс = 0, Тя = 0

Рисунок 10- Переходный процесс пуска при своде Тс=0, Тя ¹0

Рисунок 9- Переходный процесс пуска при своде Тс ¹ 0, Тя = 0

Рисунок 13- Переходные процессы при своде зажимов

Рисунок 14- Переходные процессы при разводе зажимов.

Анализ переходных процессов пуска представлен в таблице 5.

Таблица 5– Влияние Тя и Тс на показатели пуска

Показатели	Единица измерения	Тс = 0 Тя = 0	Тс ¹ 0 Тя = 0	Тс = 0 Тя ¹ 0	Тс ¹ 0 Тя ¹ 0
А	Вт*с	1068.39	1159.13	2292.86	2291
Р	Вт*с	172.501	2758.08	172.501	5016
Q	Вар*с	1000.71	6421.11	1000.71	10029
L	Рад (м)	60.7	52	60.715	60
I1кв*t	А²*с	0	414.834	0	1051.8
tпп	с	1.5	1.3	1.5	1.5
Ммакс	О.е.
Iмакс	О.е.
h	-	6.2	0.42	13.3	0.46
cosj	-	0.17	0.13	0.17	0.45
wуст	1/с	65.928	72.705	65.928	66
Муст	Н*м	0	24.566	0	39.2
I1уст	А	0	14.357	0	21.4

Таблица 6. Показатели переходных и установившихся режимов

Показатели	Единица измерения	Свод	Развод	S
А	Вт*с	6021.8	895.666	6917.5
Р	Вт*с	10638	2498.41	13136.41
Q	Вар*с	45395	14335.3	59730.3
L	Рад (м)	169	170.7	339.7
I1кв*t	А²*с	1778	305.245	2083.245
tпп	с	3.902	2.705	6.607
Ммакс	О.е.
Iмакс	О.е.
h	-	0.56	0.36	0.92
cosj	-	0.23	0.17	0.4
wуст	1/с	-0.103	-0.497	-0.6
Муст	Н*м	0.114	0.419	0.533
I1уст	А	0.063	0.229	0.292