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

раньше. Магнитный поток в процессе управления при всех значениях скольжения должен поддерживаться постоянным и наибольшим по величине, ограниченной магнитным насыщением. Очевидно, что с этой целью напряжение статора следует увеличивать по мере роста скольжения и наоборот, чтобы устранить влияние изменения падения напряжения в цепи статора. Кривые, изображенные на рис. 6.25, рассчитанные по известным формулам, дают качественное представление, как нужно регулировать напряжение статора в функции скольжения для поддержания постоянства магнитного потока. Количественные- соотношения зависят от параметров двигателя. Из приведенных данных следует, например, что потери энергии и длительность разгона нагруженного двигателя снижаются при пуске в .ход от повышенного напряжения. Вместе с тем будут более высокими пусковой вращающий момент и пусковой ток. Таким образом, если увеличение пускового тока допустимо, пуск от повышенного напряжения дает снижение потерь энергии и нагрева, экономию энергии и сокращение времени пуска нагруженного двигателя. Для снижения же пускового тока, требуемого по условиям исключения недопустимой посадки напряжения в сети ограниченной мощности, напряжение, подводимое к двигателю, приходится уменьшать. Сказанное еще более подтверждает известное положение о том, что прямой пуск от полного напряжения сети следует предпочитать везде, где только возможно. Своеобразие режимов работы асинхронного двигателя с глубоким изменением скольжения и частоты тока ротора в тОм, что явление вытеснения тока ротора сильно влияет на его активное сопротивление.

Для режима пуска двигателя в ход оптимальная закономер-ность амплитудного управления доказывается наиболее просто. Основываясь на формуле (6.59) и учитывая зависимость активного сопротивления ротора от его частоты, можно записать для вращающего момента и потерь энергии в роторе следующие выражения:

.. = ф2. . (6.90)

Q = j 1/(ш2)ФМг. (6.91)

Так как скорость ротора v=l-s=l-согй, то уравнение движения приводится к другой форме

-. = -.- (6.92)

Интеграл потерь энергии (6.91) после замены dx его выражением, найденным из (6.92), для разгона ротора от скоростей



vi до V2, которому соответствует снижение частоты ротора от CU21 до laquo;22, Принимает вид ,

( 2) (6.93)

,.,2 l-c

В случае ic =0 потери не зависят от потока

(Во,

Из этой формулы видно, что потери энергии в роторе при его разгоне вхолостую, равны увеличению его кинетической ~ энергии -и не зависят от метода управления. Минимум потерь энергии, когда двигатель разгоняется под нагрузкой [Хс gt;0, находится по уравнению Эйлера =0 для промежуточной функции F, выражаемой подынтегральным соотношением (6.93). В этом случае при всех конечных значениях магнитного потока

уравнение Эйлера не удовлетворяется. Производная - равна

нулю лишь при Ф = со , которому и соответствуют минимальные потери энергии в роторе. Однако магнитный поток машины ограничен насыщением. Поэтому реальным условием снижения потерь энергии до возможного минимума при пуске двигателя под нагрузкой является сохранение постоянного наибольшего по величине магнитного потока. Таким образом, закономерностью оптимального частотного и амплитудного управления является поддержание постоянства магнитного потока (ф-1). Для амп-ч литудного управления это условие единственное, а для частот-, ного -к нему добавляется второе, относящееся к изменению частоты в роторе. /

sect;. 6.15 Системы оптимального

управления электроприводами

Знание оптимальных закономерностей в электродвигателях расширяет наши возможности по усовершенствованию электроприводов и систем их управггения. Целесообразность применения оптимального управления требует сравнительного анализа сопоставления дополнительных затрат на средства управле-V ния и эксплуатационных выгод, включающих производительность, экономию электроэнергии и другие факторы. Практическое осуществление оптимальных закономерностей в электроприводе непосредственно связано с выбором рациональной

17 386 257



системы управления, включая ее структурную схему и средства управления. Совершенно ясно, что такая система должна быть автоматизированной, по возможности простой и надежной в работе. Для многих приводов может оказаться более выгодным иметь простейшую систему управления за счет не точного, а грубого приближенного выполнения известных оптимальных соотношений. Как и обычные, системы оптимального управления подразделяются на разомкнутые и замкнутые, с применением вычислительных машин или устройств и щ имеющих этих устройств. К более простым системам относятся разомкнутые и отчасти замкнутые системы без вычислительных устройств, лишь приближенно удовлетворяющие оптимальным закономерностям. В качестве примера разомкнутой системы приближенного оптимального частотно-амплитудного управления может быть названа система генератор - двигатель на переменном токе. При переменной скорости вращения синхронного генератора с постоянным током возбуждения выдерживается отношение Фу-С 1,

близкое к оптимальному.

Примером замкнутой системы управления, близкой к оптимальной, может служить асинхронный привод с амплитудным управлением и обратными связями, обеспечивающими постоянное скольжение в процессе изменения нагрузки. В этом случае магнитный поток двигателя во время работы изменяется незначительно.

Некоторые возможности построения сравнительно несложных рациональных систем управления возникают, когда алгебраическая сумма (или другая операция) переменных величин двигателя приводится к постоянной величине. Обратимся к рассмотренному ранее управлению двигателем постоянного тока с. независимым возбуждением и постоянным потоком. Уравнение

Эйлера для этого случая (6.29):

Рис. 6.27. Структурная схема системы управления приводом с постоянным. потоком, соответствующая уравнению vi2 -{- 6v =

Его первый интеграл

Лостоянное значение суммы ускорения в квадрате и величины, пропорциональной скорости вращения ротора, позволяет составить структурную схему оптимального управления (рис. 6.27). Имеется два Сдатчика, связанных с двигателем. Один



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