Вопросы для самоконтроля
1. От чего зависит вид модели трансформатора, получающего питание от шин судовой электростанции?
2. Приведите систему уравнений модели трансформатора, получающего питание от электростанции с ограниченной мощностью.
3. Приведите систему уравнений модели трансформатора, получающего питание от электростанции с неограниченной мощностью.
4. Приведите системы уравнений модели активно-индуктивных сопротивлений.
Литература [1-9]
3.5 Математическое моделирование электропривода с асинхронными двигателями в режимах скалярного и векторного управления
Математическими моделями электропривода с АД в режиме скалярного управления являются системы уравнений (3.7) и (3.9).
Электропривод с АД в режиме векторного управления описывается системой уравнений
(3.15)
где u1x , u1y , i1x , i1y – напряжения и токи статора АД в осях х-у ориентированных по потокосцеплению ротора Ψ2 при условии, что специальная схема автоматики поддерживает Ψ2=const;
-
активное сопротивление обмотки статора
и приведенное к статору
активное сопротивление ротора;
-
активное сопротивление короткого
замыкания АД:
СЕ и СМ – коэффициенты магнитного потока, соответственно, для противо э.д.с. и электромагнитного момента, равные
;
Т1 , Тσ1 – собственная и переходная постоянные времени статора, равные
;
рП – число пар полюсов статора АД.
Структурная схема АД в системе векторного управления, построенная по уравнениям системы (3.15), приведена на рис.3.5 (ключ SA разомкнут).
Рисунок 4.5 - Структурная схема АД в осях x-y, ориентированных по потокосцеплению Ψ2 ротора при Ψ2=const
При замкнутом ключе SA вводится компенсация внутренней обратной связи. Структурная схема скомпенсированного АД приведена на рис.3.6.
Рисунок 3.6. Структурная схема скомпенсированного АД в осях x-y, ориентированных по потокосцеплению Ψ2 при Ψ2=const
Система уравнений для структуры имеет вид
(3.16)
Структура на рис.3.5 полностью совпадает со структурой ДПТ, приведенной на рис.3.2.
Вопросы для самоконтроля
1. Как выглядит математическая модель АД при скалярном управлении им?
2. Приведите систему уравнений модели электропривода на базе АД в системе векторного управления.
3. Приведите структурную схему электропривода на базе АД в системе векторного управления.
4. . Приведите систему уравнений модели электропривода на базе скомпенсированного АД в системе векторного управления.
5. Приведите структурную схему электропривода на базе скомпенсированного АД в системе векторного управления.
Литература [1-9]
3.6 Модели автономных инверторов напряжения и тока
Работа приведенного на рис.3.7 автономного инвертора напряжения (АИН) сводится к циклической смене шести однотипных состояний схемы:
Рисунок 3.7 - Состояния схемы автономного инвертора напряжения (АИН)
Состояние схемы АИН в такте 1 описывается системой уравнений
(3.17)
В такте 2 схема АИН описывается системой уравнений
(3.18)
Структурно описания (3.17) и (3.18) подобны друг другу, а их отличие заключается в смене индексов A, B и C у токов i, сопротивлений R и индуктивностей L. Циклические закономерности в смене указанных индексов приводит к обобщенному описанию схемы в шести тактах, которое достигается введением шести функций состояния F1…F6 (ключей), каждая из которых принимает значения –1, 0 или +1:
(3.19)
Значения функций состояния по тактам приведены в табл.3.1 и на рис.3.8.
Таблица 3.1 - Значения функций состояния по тактам работы АИН
-
Такт 1
Такт 2
Такт 3
Такт 4
Такт 5
Такт 6
F1
1
1
0
0
-1
-1
F2
-1
-1
1
1
0
0
F3
0
0
-1
-1
1
1
F4
1
0
-1
1
0
-1
F5
0
-1
1
0
-1
1
F6
-1
1
0
-1
1
0
Рисунок 3.8 - Графики функции состояния по тактам
Работа автономного инвертора тока (АИТ) сводится также к циклической смене шести однотипных состояний схемы (рис.3.9).
Рисунок 3.9 - Состояния схемы автономного инвертора тока (АИТ)
Для питания схемы АИТ используется источник тока J.
Помимо фазных сопротивлений нагрузки ZA, ZB и ZC применяются коммутирующие конденсаторы С1, С2 и С3.
Система уравнений состояния для 1-го такта имеет вид
(3.20)
Обобщенное описание схемы в шести тактах достигается введением функций состояния.