www.chms.ru - вывоз мусора в Балашихе 

Динамо-машины  Электроприводы 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 [ 82 ] 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130

потери энергии возрастают на 65% по отношению к потерям в оптимальном режиме с одинаковой производительностью. Снижение показателей электропривода в случаях неоптимального управления проявляется тем значительнее, чем меньше статический момент сопротивления по сравнению с моментом, соответствующим инерции движущихся частей. Это положение очевидно из соотношения, справедливого для нулевых граничных условий (vi=V2-0):

т т 2

Q = j гсГх = j (v + [.е. о) d.A -f Fc. оТ. (6.54)

Потери слагаются из двух частей: одна из них, обусловленная переходным механическим процессом (разгоном и торможением), зависит от закона управления, а вторая - лишь от статической нагрузки. Следовательно, применять оптимальное управление более выгодно в приводах с переходными режимами работы, отличающимися сравнительно большими динамическими моментами. Током и скоростью вращения якоря можно управ лять надлежащим регулированием подводимого к нему напряжения. Очевидно, ,что на практике, в особенности при использовании простых средств управления, можно достигнуть лишь некоторого приближения к оптимальному закону изменения тока и скорости вращения. Например, вблизи пограничных зон скачкообразное изменение тока невозможно вследствие влияния индуктивности цепи якоря. На рис. 6.24 пунктиром показано из- менение тока якоря с учетом его индуктивности при реальном оптимальном управлении. Практически целесообразное управление является лишь некоторым приближением к оптимальному. Эффективность работы электропривода снижается в этом случае незначительно, если отклонения от оптимального закона управления невелики.

Во многих приводах статический момент сопротивления зависит от скорости вращения или от времени. Рассмотрим случай, когда нагрузка зависит только от времени. На основе (6.33) уравнение Эйлера выражается так:

2х5 + 2Хо + 1=0. .. (6.55)

Почленное интегрирование его после умножения на dx дает:

. + 1с=Л-. (6.56)

Так как левая часть этого уравнения равна г, то

1 = Лх- (6.57)



Оптимальное изменение тока подчинено линейному закону. Повторное интегрирование приводит к выражению

V = v + Л,. - i - 1 М. (6-58)

где Vo - начальная скорость вращения при т-0.

Скорость вращения является функцией времени и статического момента сопротивления. Последнее выражение позволяет простым путем найти оптимальную закономерность для тока в установившемся режиме с неравномерной нагрузкой на валу. Средний момент сопротивления в течение любого длительного интервала времени Т будет величиной неизменной:

в равной мере это относится и к средней скорости вращения:

Постоянство этих величин может иметь место,когда в выражении (6.58) Л1=[Лс. с и Ко= со . Ток и скорость вращения в этом случае

i = Л1 = [ic. с и V = - J ([ij, - с) eft:.

Оптимальному режиму длительной переменной во времени нагрузки отвечает постоянное значение тока якоря. Потери мощности

При отсутствии же оптимального управления, когда напря-. жение якоря постоянно, потери мощности в нем . . т

Q 1

Отношение этих потерь

k = \ d-z: сТ о

может иметь величину порядка двух в приводе с сильно неравномерной нагрузкой.

Оптимальное управление такими приводами может значительно сократить потери энергии.



sect; 6. 12. Оптимальное управление асинхронным двигателем в установившемся режиме

Для асинхронных двигателей, наиболее широко применяемых на практике, вопросы оптимизации управления представляют собой особый интерес. Ограничимся изучением двух основных методов управления асинхронными двигателями с короткозамкнутым ротором: изменением частоты и величины напряжения статора, а также - только величины этого напряжения.

Конкретизируем общие уравнения (6.36) и (6.37) применительно к асинхронному двигателю. Как известно, электромагнитный вращающий момент выражается через потери в цепи ротора и скольжение:

здесь laquo;2 = S(i gt;x - частота тока ротора;

S - скольжение; m-i - число фаз статора;

/ = 1 +ток ротора;

Е2 - э. д. с. неподвижного ротора; Х2 = 0)12 - индуктивное сопротивление рассеяни;я неподвижного ротора.

Поскольку то

Е2 = 21*,

4Ц + ГГ В относительных единицах

Уравнение движения привода (6.35) будет:

1= . jVi (6-59)

1с = . (6.60)

со +1 dx

Потери энергии в роторе за время Т (6.37)

Q=]:d. . (6.61)

Как известно, при частотном управлении изменяются частота и величина напряжения, подводимого к статору. Соотношения между величинами частоты и напряжения оказывают существенное влияние на характеристики двигателя. От оптимального



1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 [ 82 ] 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130