Анализ динамических и статических характеристик электропривода

6 АНАЛИЗ ДИНАМИЧЕСКИХ И СТАТИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ЭЛЕКТРОПРИВОДА

6.1 Разработка имитационной модели электропривода

Цель имитационного моделирования заключается в определении качества переходных процессов при различных режимах работы электропривода, в правильности выбора двигателя и синтеза системы управления, в проверке выполнения условий и требований технологического процесса.

В качестве средства реализации имитационной модели выбираем систему имитационного моделирования “Simulink”, входящую в состав пакета прикладных программ “Matlab 6.5”.

В качестве модели объекта управления используем модель асинхронного двигателя. В модели асинхронного электродвигателя задаются следующие параметры:

- полная мощность двигателя;

- фазное напряжение питания;

- номинальная частота двигателя;

- активные сопротивления статора и ротора;

- индуктивности статора и ротора;

- индуктивность намагничивающего контура;

- момента инерции механизма, приведенного к валу двигателя.

Структурная схема задатчика расхода (скорости) представлена на рисунке 6.1.

Рисунок 6.1 - Структурная схема задатчика  расхода

Параметр Т определяет время пуска.

При частотном управлении по закону  номинальное значение ЭДС можно вычислить по следующей формуле

.

Структурная схема имитационной модели электропривода представлена на рисунке 6.2.

6.2. Расчет и определение показателей качества переходных процессов

Для анализа динамических характеристик рассмотрим зависимости электропривода  и характеристику насоса Q(t). Характеристику i(t) покажем в осях q-d.

При моделировании отобразим следующие режимы работы электропривода:

-  разгон до пониженной скорости и затем разгон до номинальной скорости;

-   торможение с номинальной скорости до пониженной и далее до полной остановки;

-    отработка системой возмущающего воздействия при номинальной и пониженной скоростях.

На рисунках 6.3–6.6 представлены временные диаграммы при разгоне электропривода до пониженной скорости, и затем разгон до номинальной скорости. На рисунках 6.7–6.10 представлены временные диаграммы при торможении электропривода с номинальной скорости до пониженной и далее до полной остановки.

На рисунках 6.11а)–6.14а) представлены временные диаграммы при отработке системой возмущающего воздействия на  пониженной скорости (U_З=5В). На рисунках 6.11б)–6.14б) представлены временные диаграммы при отработке системой возмущающего воздействия при  номинальной скорости (U_З=10В).