Номинальные технические данные электродвигателя постоянного тока независимого возбуждения. Каналы электродвигателя, в которых рассчитываются переходные процессы, страница 6

В разделе 2.2 были получены выражения для постоянных времени якорной цепи TЯ , обмотки возбуждения TВ и электромеханической постоянной времени TЭМ , а также были записаны уравнения для установившегося номинального режима.

           Обобщая их, определим коэффициенты математической модели

(2.7).

          Относительный коэффициент передачи якорной цепи

EЯN                 UЯN IЯN RЯ    UЯN                    kЯ ° = KЯ ⋅     =     =        −1.                                     (2.8)

                                                        IЯN                     RЯ IЯN                    RЯ IЯN

Относительная постоянная времени обмотки возбуждения:

TВ              LВ RЯ                                                        τВ =         =                                                               (2.9)

                                                                                TЯ         RВ LЯ

Относительная электромеханическаяпостояннаявремени:

              TЭМ                                          JЯ RЯ                                                       JЯ RЯ2                         JЯ RЯ2 ⋅IЯN2

τЭМ =        =                            2                           =                2              =          2            (2.10)

                TЯ                 (КE КФN WB IВN ) ⋅LЯ / RЯ                (M     / IЯN ) ⋅LЯ                  M     LЯ

                                                                                                      N                                                      N

          В зависимости от величин, заданных в таблице 1.1., следует выбрать удобную промежуточную расчётную формулу из уравнений (2.8 – 2.10).           Расчёт производится в абсолютных единицах системы СИ.

3.  МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ И ПРИМЕРЫ 

ВЫПОЛНЕНИЯ РАЗДЕЛОВ КОНТРОЛЬНОЙ РАБОТЫ.

Как указано во введении выполнение контрольной работы начинается с разработки математической модели электродвигателя по заданному каналу.

Поскольку расчёт переходного процесса следует выполнить с помощью ПЭВМ, то за основу надо взять систему уравнений (2.7), вывод которой повторять не обязательно.

Эту систему следует упростить для заданного канала, имея в виду, что все известные величины равны номинальным значениям, кроме той, которая по заданию изменяется скачком от нулевого до номинального значения (наброс) или от номинального до нулевого значения (сброс).

3.1. Пример получения математической модели канала «якорное напряжение — скорость вращения якоря».

Пусть в соответствии с заданием на расчёт для данного канала требуется рассчитать переходной процесс по угловой скорости ω(t) при положительном скачке напряжения на якорной обмотке uЯ от нулевого до номинального значения UЯN . При этом все остальные известные величины равны номинальным значениям в исходном состоянии.

Итак, начальными значениями известных являются

uЯ (0−) = 0,uЯ (0+) =UЯN , uВ(0−) = uВ(0+) =UВN ,

МСТ (0−) = МСТ (0+) = МN.

В круглых скобках указан момент времени t = 0 перед включением и t = 0+ сразу после включения (наброс uЯ ).

Согласно законам коммутации напряжения на обмотках могут измениться скачком, например uЯ (0) = 0,uЯ (0+) =UЯN , а токи нет,

iЯ (0) = iЯ (0+) = 0.

Не может измениться скачком и скорость вращения якоря ω(0) =ω(0+) = 0.

Из-за отсутствия в начальный момент якорного напряжения

(uЯ (0) = 0) нет якорного тока и якорь не вращается, поэтому

iЯ (0) = 0,iЯ (0+) = 0 ,ω(0) = 0,ω(0+) = 0.

То есть, по существу рассматривается переходной процесс пуска ДПТ НВ под нагрузкой  (МСТ = МN ) при включённой обмотке возбуждения (uВ =UВN ) за счёт подключения обмотки якоря к источнику электропитания

(uЯ =UЯN ).

В этом случае из-за uВ =UВN - const относительное напряжение возUВ                   МСТ буждение uВ° =          =1, а МСТ ° =          =1 и в системе уравнений (2.7) «исче-