Переходный процесс электропривода с двигателем независимого возбуждения при изменении магнитного потока
Обычно ДНВ работает при Ф=Фн если U=const или U=var. Необходимость ослабления потока возникает когда требуется получить скорость, превышающую основную (согласно требованиям технологического процесса ). Если бы поток изменялся мгновенно, то в начальный момент времени имел бы место бросок тока и момента, как показано на рисунках w=f(Ia) и w=f(M) пунктиром . В действительности Ф изменяется во времени. Поэтому ток якоря и момент двигателя будут изменяться по т.н. динамическим характеристикам (кривая1). Для расчета переходного процесса пренебрегаем индуктивностью якоря LЯ т.к. она мала по сравнению с индуктивностью LВ обмотки возбуждения. Бросок тока и момента будет тем больше, чем быстрее темп изменения Ф. Для получения расчетного выражения воспользуемся уравнением равновесия ЭДС в якорной цепи и уравнением момента.
Выразим коэффициенты “k” через номинальные параметры. Коэффициенты ЭДС
;
1) ; 2)
Определив из второго уравнения IЯ и подставив в первое, а также разделив полученное выражение на , получим
или в относительных единицах
3) , где ;
Это уравнение нелинейное и решить его непосредственно нельзя, т.к. f=f(t). При небольших пределах изменения Ф можно считать, что Ф изменяется по линейному закону, как показано на графике кривой намагничивания. Линейное изменение потока имеет место в случае, если , т.е. когда цепь машины не насыщена (здесь допускается некоторая погрешность). Закон изменения тока возбуждения при ненасыщенной магнитной цепи можно найти из уравнения равновесия ЭДС для цепи возбуждения
Отсюда , где
При закон изменения потока будет таким же . Это экспонента.
Для расчета строится кривая j=f(t) и разбивается на участки постоянной длительности. На каждом участке длительностью Dt поток j считается постоянным, равным среднему значению . Аналогично скорость двигателя в течении Dt считаем постоянной и равной среднему значению
Подставив значения и в уравнение 3 , решаем его относительно
Окончательная расчетная формула имеет вид
Расчет кривой скорости ведется с первого участка длительностью Dt, для которого известна и среднее значение потока . Приращение скорости на первом участке
Начальная скорость на втором участке длительностью Dt равна скорости в конце первого участка, т.е. . Аналогично определяется приращение скорости на втором участке и т.д. По рассчитанным приращениям строится кривая n=f(t), которая изображена на графике.
Для нахождения закона изменения тока JЯ в переходном режиме разделим обе части уравнения 1 на U
отсюда
Конечное значение тока якоря
Поскольку значения j и n для каждого участка длительностью Dt известны, можно построить кривую JЯ=f(t). Примерный вид этой кривой при Мc = const приведен на рис.
Закон изменения момента находится аналогично согласно уравнению движения
Если бросок тока при ослаблении f окажется недопустимым по условиям коммутации, изменение f следует осуществлять в несколько ступеней.
Расчет переходного процесса можно вести и в именованных величинах. Расчетное выражение для определения приращения скорости можно получить аналогично изложенному выше. Оно имеет вид
Расчет переходного процесса при усилении f производится аналогично, только кривая j=f(t) будет выглядеть так, как изображена на следующем рис.
Дата добавления: 2015-10-05; просмотров: 641;