Это преобразование заключается в том, что алгебраическая часть системы (3.5) прямой подстановкой в дифференциальную часть «развязывается», а затем дифференциальная часть записывается в виде решений относительно производных неизвестных величин.
После подстановки получим сначала
⎧⎪⎪u = i ⋅ R + L ⋅ didtЯ + IЯNM⋅NIBN ⋅ω⋅iB, Я Я Я Я
⎪ diВ ,
⎨uB = iВ ⋅ RВ + LВ ⋅
⎪ dt
⎪⎩⎪IЯNM⋅NIBN ⋅iЯ ⋅iВ =
JЯ ⋅ ddtω + MСТ ⋅sign(ω), а затем после решения запишем уже в форме Коши
⎧⎪ diЯ = 1 ⋅uЯ − RЯ ⋅iЯ −
M N ⋅iB ⋅ω, ⎪ dt LЯ LЯ IBN ⋅
IЯN ⋅
LЯ
⎪⎪diB = 1 ⋅uB − RB ⋅iВ,
(4.1)
⎨
⎪ dt LВ LВ
⎪⎪
dω
= MN ⋅iB ⋅iЯ −
1 ⋅ M CT ⋅sign(ω). ⎪⎩ dt IBN ⋅
IЯN ⋅
JЯ JЯ
При введении относительных величин рекомендуется в качестве базовых величин выбирать номинальные паспортные значения параметров электродвигателя так, чтобы
iЯО = iЯ , uЯО =
uЯ , ωО =
ω , iВО = iВ ,
IЯN EЯN ωN IВN
uВО = uВ , MСТО =
M
CT , τ =
t
.
UBN M N TЯ
Здесь верхний индекс O означает, что переменная представлена в относительных единицах, а нижний N указывает на номинальное значение переменной.
Относительное время τ определено через базовую величину, равную электромагнитной постоянной времени якорной цепи
LЯ .
RЯ
Запишем систему уравнений (4.1) через относительные переменные, используя указанные рекомендации.
Технику выполнения преобразований покажем на примере пер-
вого уравнения
⎛⎝ IЯN ⋅iЯ ⎞⎟⎟ 1 EЯN ⋅uЯ d⎜⎜ IЯN ⎠ = ⋅
⎛TЯ ⋅t ⎞⎟⎟ LЯ EЯN
d⎜⎜⎝ TЯ ⎠
RЯ ⋅ IЯN ⋅iЯ −
LЯ IЯN
MN ⋅ iB ⋅
ωN ⋅ω ,
−
IЯN ⋅ LЯ IBN ωN
это даёт
⎛ IЯ ⎞⎟⎟ EЯN IЯN ⋅d⎜⎜ IЯN ⎠ =
⎝
⎛ t ⎞ LЯ
TЯ ⋅d⎜⎜⎝TЯ ⎟⎟⎠
uЯ − RЯ ⋅
IЯN
⋅
EЯN LЯ
iЯ − MN ⋅ωN
⋅
IЯN IЯN ⋅ LЯ
iB ⋅
ω .
⋅
IBN ωN
Освобождаясь от коэффициентов при производной и используя обозначения относительных переменных, получим
diЯО =
EЯN ⋅TЯ ⋅uЯО −
RЯTЯ ⋅iЯО −
MN ⋅ω2N ⋅TЯ ⋅iBО ⋅ωО. dτ LЯ ⋅ IЯN LЯ LЯIЯN
Действуя аналогично, запишем два других уравнения системы
(4.1) через относительные переменные в виде
diBО = UBN ⋅TЯ ⋅UBO − RBTЯ ⋅iBО, dτ LB ⋅ IBN LB
dωО = MN ⋅TЯ ⋅iBО ⋅iЯО − MN ⋅TЯ ⋅ MСТО ⋅sign(ωО). dτ JЯ ⋅ωN JЯ ⋅ωN
С целью упрощения записи, введем обозначения:
LB – постоянная времени обмотки возбуждения;
TB =
RB
JЯN – электромеханическая постоянная времени.
MN
Тогда модель ДПТ НВ в относительных переменных в форме Коши можно представить в следующем виде
⎧⎪diЯО = EЯN ⋅(uЯО − iBО ⋅ωО) − iЯО,
⎪ dτ RЯ ⋅ IЯN
⎪⎪⎨diBО = TЯ ⋅(uBО − iBО), (4.2)
⎪ dτ TB
⎪⎪dωО = RЯ ⋅
IЯN ⋅TЯ ⋅[iBО ⋅iЯО −
МСТО ⋅sign(ωО)].
⎪⎩ dτ TЭМ ⋅ ЕЯN
Введя обозначения относительных коэффициентов и постоян- |
||
ных времени, |
||
⎧ О ЕЯN , ⎪kЯ = КЯ ⋅ I ⎪ ЯN ⎪ TВ , ⎨τB = ⎪ TЯ ⎪ TЭМ , ⎪τЭМ = ⎩ TЯ |
(4.3) |
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.