WWW.DIS.KONFLIB.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

 
<< HOME
Научная библиотека
CONTACTS

Pages:     | 1 |   ...   | 8 | 9 || 11 | 12 |   ...   | 19 |

Повышение эффективности мобильных машин в апк на основе векторно-алгоритмического управления электродвигателем

-- [ Страница 10 ] --

В результате проведенных многочисленных исследований, порядок расчета среднего значения векторов напряжения статорных обмоток, с учетом пояснений, показанных на осциллограмме (рисунок 3.4), сформулирован следующим образом.

Прежде всего, задаются параметры электродвигателя: номинальное напряжение (Uн), число полуволн напряжения в периоде регулирования (N), частота питающей сети (fсети), количество промежутков ( ) коммутации (переключений) ( ZL ) (рисунок 3.5) в одном периоде регулируемой частоты, количество участков (n) тактирования (Kj) в каждом из промежутков коммутации ( ZL ). При этом количество промежутков коммутации ( ) одинаково для каждой из трех обмоток (A, B, C).

Рисунок 3.5 – Осциллограмма напряжения, поступающего на статорные обмотки На рисунке 3.5 используются следующие обозначения:

L изменяется от I до, где – количество промежутков коммутации в периоде регулирования;

ti - моменты времени;

j изменяется от 1 до n, где n – количество участков тактирования в промежутке коммутации ZL.

Затем рассчитываются величина каждого промежутка коммутации ZL в градусах (секундах), и величина каждого участка тактирования Kj внутри участка коммутации ZL в градусах (секундах), причем число участков тактирования Kj в каждом из промежутков коммутации ZL периода регулируемой частоты является постоянной величиной равной n.

Определяется способ соединения статорных обмоток электродвигателя – «треугольник», «звезда», «звезда с выводом нулевой точки» и «разъединенная звезда». На начальном этапе порядок расчета для каждого способа соединения статорных обмоток различный.

3.2.1 Порядок расчета суммарного значения векторов напряжения статорных обмоток электродвигателя в периоде регулирования для соединения статорных обмоток электродвигателя по схеме «треугольник»

Для схемы, показанной на рисунке 2.7, в каждом из участков тактирования Kj определяется для каждой из обмоток приложенное к ней напряжение Uобм.j по величине. При этом учитывается направление протекающего по каждой обмотке тока, а, следовательно, и потока. Мгновенное значение напряжения вычисляется по формуле:

Всегда для одной из обмоток напряжение будет либо «+» Um sin t i и тоUm гда на каждой из двух других обмотках напряжение будет «-»

«-» Um sin t i и тогда на каждой из двух других обмоток напряжение будет «+»

sin t i. В течение всего времени ti внутри участка Kj напряжение считается постоянным. При этом на каждом из Кj участков тактирования значение напряжения находится по формуле:

где U KjZL – значение напряжения на участке тактирования Kj в промежутке коммутации ZL ;

Um – максимальное значение питающего синусоидального напряжения, поступающего на статорные обмотки электродвигателя;

где f – частота напряжения сети (50 Гц);

– угловая частота переменного питающего напряжения.

В каждом из Кj участков тактирования производится векторное сложение по теореме косинусов двух векторов, величина каждого из которых равна sin t i или «-» sin t i. Например, для векторов А и В формула будет иметь вид:

Причем сначала производится векторное сложение по теореме косинусов, например, двух значений с напряжением либо «+»

sin t i, причем значения векторов напряжения на обмотках берутся без учета знака и угол между ними всегда 120 эл. градусов (рисунок 3.6, б).

Рисунок 3.6 – Построение вектора суммарного значения напряжения статорных обмоток в случае когда напряжение есть на всех трех обмотках Далее к рассчитанному значению прибавляется третье значение напряжения на обмотке С, которое будет либо «+» Um sin t i, либо «–» Um sin t i. Тогда, например, для участка K1 промежутка ZL напряжение по величине (модулю):

где U K1ZLABC – суммарное значение векторов напряжений статорных обмоток А, В и С на участке тактирования K1 в периоде коммутации ZL ;

U K1ZLAB – суммарное значение векторов напряжения статорной обмотки А и В на участке тактирования K1 в периоде коммутации ZL ;

U K1ZLC – значение вектора напряжения статорной обмотки С на участке тактирования K1 в периоде коммутации ZL.

С учетом вышеизложенного, значения вектора напряжения находятся для каждого участка тактирования Kj в каждом из промежутков коммутации ZL по формуле:

где U KjZLABC – вектор суммарного значение векторов напряжения статорных обмоток A, B и C электродвигателя на участке тактирования Kj в периоде коммутации ZL ;

UKjZlA, U KjZlB, U KjZlC – вектора напряжения обмотки А, В и С соответственно на участке тактирования Kj в периоде коммутации ZL.

Так как при определении U KjZlABC действующие значения напряжения на двух обмотках (например, на обмотках А и В), каждое из которых равно sin t i, складываются по теореме косинусов, а угол между ними всегда 120 эл. градусов, то суммарное напряжение этих двух векторов по модулю, равно:

Тогда вектор суммарного значения векторов напряжения статорных обмоток A, B и C электродвигателя на участке тактирования Kj в периоде коммутации ZL может быть найден по формуле:

3.2.2 Порядок расчета суммарного значения векторов напряжения статорных обмоток электродвигателя в промежутке коммутации для соединения статорных обмоток электродвигателя по схеме «звезда без вывода нулевой точки»

Для схемы, показанной на рисунке 2.10, в каждый из промежутков коммутации ZL определяется для каждой из обмоток, с учетом их последовательнопараллельного соединения и направления протекающего по ним тока, приложенное к ним напряжение Uобм.j ; всегда для одной из обмоток напряжение будет либо sin t i, тогда на каждой из двух других обмоток напряжение будет «-»



«+»

sin t i. Либо на одной из обмоток напряжение будет «-» sin t i, тоUm гда на каждой из двух других напряжение будет «» sin t i.

В каждом из Кj участков тактирования значения напряжения на обмотках A, B и C находятся по формуле (3.4). Значения U m и определяются по формулам (3.5) и (3.6) соответственно. В каждом из Кj участков тактирования производится векторное сложение полученных значений напряжений на обмотках A, B и C по формулам (3.7) и (3.8). При расчетах все значения напряжений на статорных обмотках электродвигателя берутся по модулю. Если напряжение на одной из обмоток (например, на обмотке С) Uобм.j =0, то угол между двумя другими векторами будет 60 (рисунок 3.7), при этом величина напряжения на каждой из них sin t i.а вектор суммарного значения векторов напряжения статорных обмоток A, B и C электродвигателя на участке тактирования Kj в периоде коммутации ZL находится по теореме косинусов (формула 3.7):

Рисунок 3.7 – Построение вектора суммарного значения напряжения статорных обмоток в случае когда напряжение на одной из обмоток равно нулю Если напряжение есть на всех трех обмотках, то сначала суммируются по модулю вектора напряжений двух обмоток одновременно с положительным или с отрицательным направлением тока, причем угол между данными векторами составляет 120 (рисунок 3.6). Затем к полученному значению прибавляется напряжения на третьей обмотке ( 0 ) по модулю. Таким образом, получают суммарное значение напряжения на статорных обмотках в каждом из Kj участков (формула 3.9).

3.2.3 Порядок расчета суммарного значения векторов напряжения статорных обмоток двигателя в промежутке коммутации для соединения статорных обмоток по схемам «звезда с выводом нулевой точки» и «разъединенная Для схемы, показанной на рисунке 2.3, в каждый из промежутков коммутации ZL определяется для каждой из обмоток приложенное к ней полное напряжение Uобм.j с учетом направления протекающего по ней тока: либо «+» Um sin t i, либо «-» Um sin t i, либо U обм =0 (обмотка не работает).

В каждом из Кj участков тактирования значения напряжения находятся по формуле (3.4). Значения U m и определяются по формулам (3.5) и (3.6) соответственно. В каждом из Кj участков тактирования производится векторное сложение полученных значений напряжений на обмотках A, B и C по формулам (3.7) и (3.8). При расчетах все значения напряжений берутся по модулю.

Если напряжение на двух обмотках равно 0, то результирующим будет напряжение на третьей обмотке. Если напряжение на одной из обмоток равно 0, то угол между двумя другими векторами будет либо 120 (рисунок 3.6, а), при одинаковом направлении токов в обмотках, либо 60 при разном направлении токов в обмотках (рисунок 3.7). При 120 и в случае отсутствия напряжения на одной из обмоток, вектор суммарного значения векторов напряжения статорных обмоток A, B и C на участке тактирования Kj в периоде коммутации ZL равен:

При 60 и при отсутствии напряжения на одной из обмоток (например, на обмотке С), вектор суммарного значения векторов напряжения статорных обмоток A, B и C электродвигателя на участке тактирования Kj в периоде коммутации ZL рассчитывается по теореме косинусов (формула 3.7) и равен:

Если напряжение есть на всех трех обмотках, то сначала суммируются по модулю вектора напряжений двух обмоток одновременно с положительным или с отрицательным направлением тока; угол между данными векторами составляет 120 (рисунок 3.6). Затем к полученному значению прибавляется напряжения на третьей обмотке ( 0 ) по модулю. Так получают вектор суммарного значение векторов напряжения на статорных обмотках в каждый из Kj участков.

3.2.4 Общая часть порядка расчета среднего значения векторов напряжения статорных обмоток электродвигателя при векторно-алгоритмическом Находится суммарное значение векторов напряжения статорных обмоток A, B и C электродвигателя в промежутке коммутации ZL :

где U ZLABC – суммарное значение векторов напряжения статорных обмоток электродвигателя А, В и С в промежутке коммутации ZL.

После этого, находится среднее значение вектора напряжения U ZL.ср.1ф от всех работающих статорных обмоток в каждом из промежутков коммутации электродвигателя, питающегося от однофазного источника электроэнергии, по формуле:

U ZLABC

3.3 Разработка алгоритма расчета среднего значения векторов напряжения статорных обмоток электродвигателя при векторно-алгоритмическом управлении, для соединения статорных обмоток электродвигателя в «звезду», «треугольник», «звезду с выводом нулевой точки» и На основании приведенной методики расчета среднего значения векторов напряжения статорных обмоток электродвигателя при векторно-алгоритмическом управлении, составлена обобщенная блок-схема алгоритма расчета (рисунок 3.8).

С целью минимизации и автоматизации расчетов, вышеописанная методика расчета была изменена. Каждый из участков коммутации ZL является криволинейной трапецией. Криволинейную трапецию можно представить как ступенчатую фигуру, составленную из прямоугольников с основанием [t0, t1], [t1, t2], …, [ t i-1, t i ]. За площадь криволинейной трапеции принимается предел суммы площадей прямоугольников при стремлении величины отрезка ti к нулю.Так как определенный интеграл [131-133] от функции f(x) на отрезке [a, b] есть число, равное пределу интегральных сумм для заданной функции при стремлении к нулю величины отрезка.

В нашем случае функцией интегрируемой на отрезке [a, b] будет f(x)= Um sin t i. Нижними и верхними пределами интегрирования a и b соответственно являются моменты времени ti-1 и ti. Переменной интегрирования x является время ti.

Тогда вместо нахождения на каждом из Кj участков тактирования значения напряжения по формуле (3.4), возможно сразу находить значения напряжения в промежутке коммутации ZL для каждой из статорных обмоток двигателя по формуле:

где U ZL – суммарное значение напряжений статорной обмотки двигателя в промежутке коммутации ZL.



Pages:     | 1 |   ...   | 8 | 9 || 11 | 12 |   ...   | 19 |
 


Похожие материалы:

« Хныкина Анна Георгиевна ОБОСНОВАНИЕ ЭЛЕКТРОТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ И РЕЖИМОВ НИЗКОВОЛЬТНОГО АКТИВАТОРА ДЛЯ ПРЕДПОСЕВНОЙ ОБРАБОТКИ СЕМЯН ЛУКА Специальность: 05.20.02 – электротехнологии и электрооборудование в сельском хозяйстве Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук Научный руководитель к.т.н., доцент кафедры физики Рубцова Елена Ивановна Ставрополь 2014 2 СОДЕРЖАНИЕ стр. ВВЕДЕНИЕ 4 АНАЛИЗ ЭЛЕКТРОТЕХНОЛОГИЙ И УСТРОЙСТВ ДЛЯ 10 1 ПРЕДПОСЕВНОЙ ...»

« ВАЛЕЕВ РУСЛАН АЛЬФРЕДОВИЧ ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ОБЛУЧЕНИЯ МЕРИСТЕМНЫХ РАСТЕНИЙ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ СВЕТОДИОДНЫХ УСТАНОВОК Специальность 05.20.02 – электротехнологии и электрооборудование в сельском хозяйстве Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук Научный руководитель: 1 Доктор технических наук, профессор Кондратьева Н.П. Ижевск 2014 2 Оглавление ВВЕДЕНИЕ 1.АНАЛИЗ ТЕХНОЛОГИИ ВЫРАЩИВАНИЯ МЕРИСТЕМНЫХ РАСТЕНИЙ И ИСТОЧНИКОВ ОПТИЧЕСКОГО ИЗЛУЧЕНИЯ ...»

« Нигматулин Ильдар Дагиевич ИССЛЕДОВАНИЕ ЭКСПЛУАТАЦИОННО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ РАБОТЫ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ ТРАКТОРОВ, ОСНАЩЕННЫХ ГАЗОБАЛЛОННЫМ ОБОРУДОВАНИЕМ Специальность 05.20.03 – Технологии и средства технического обслуживания в сельском хозяйстве ДИССЕРТАЦИЯ на соискание ученой степени кандидата технических наук. Научный руководитель: доктор технических наук, доцент Володин В.В. Саратов – 2014 2 Содержание СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ 1 1.1 Системы ...»

« Кожевников Юрий Александрович РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЕ УСТАНОВКИ ПРИГОТОВЛЕНИЯ КОМПОЗИТНОГО КОТЕЛЬНОГО БИОТОПЛИВА ИЗ ОТХОДОВ ЖИВОТНОВОДЧЕСКИХ ФЕРМ И НЕФТЕХОЗЯЙСТВ 05.20.01 – технологии и средства механизации сельского хозяйства Диссертация на соискание степени кандидата технических наук научный руководитель: д.т.н., профессор, академик РАСХН, заслуженный деятель науки РФ Стребков Д.С. Москва – 2014 2 СОДЕРЖАНИЕ Введение ………………………………………………………………………………………. 6 Актуальность ...»




 
© 2013 www.dis.konflib.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.