WWW.DIS.KONFLIB.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

 
<< HOME
Научная библиотека
CONTACTS

Pages:     | 1 |   ...   | 9 | 10 || 12 | 13 |   ...   | 19 |

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

-- [ Страница 11 ] --

Далее полученные значения напряжения U ZL складываются на каждом участке в соответствии с вышеописанным алгоритмом по теореме косинусов (формула 3.7). Начиная с нахождения суммарного значения векторов напряжения трех статорных обмоток электродвигателя в промежутке коммутации ZL (формула 3.15), порядок расчета будет одинаков.

Рисунок 3.8 – Обобщенная блок-схема алгоритма расчета Для каждого из типов соединения обмоток статора порядок расчета (рисунок 3.8) отличается по причине различного способа сложения векторов напряжения статорных обмоток и различной величины напряжения, приложенного к ним. После этапа нахождения напряжения на каждом из участков тактирования Kj для выбранного типа соединения обмоток статора, порядок расчета одинаков.

Как видно из обобщенной блок-схемы алгоритма [134] расчета среднего значения векторов напряжения статорных обмоток электродвигателя при векторноалгоритмическом управлении (рисунок 3.8), порядок расчета до выбора типа соединения статорных обмоток электродвигателя одинаков для схем «звезда», «треугольник», «звезда с выводом нулевой точки» и «разъединенная звезда».

3.4 Исследование и расчет механических характеристик трехфазного асинхронного короткозамкнутого электродвигателя, запуск и работа которого осуществляется от однофазной сети посредством разработанных Как известно [72, 127, 135, 136], расчет и построение механической характеристики трехфазного асинхронного короткозамкнутого двигателя, при симметричном питании, производят с учетом каталожных данных двигателя по формуле Клосса:

где М эм – электромагнитный момент электродвигателя;

М кр – критический момент электродвигателя;

s – скольжение электродвигателя;

s кр –критическое скольжение электродвигателя.

При несимметричном питании статора (при векторно-алгоритмической коммутации статорных обмоток) электродвигателя, работу асинхронного электродвигателя лучше всего представить, разложив несимметричную систему напряжений на две симметричные системы – прямую и обратную [67]. Тогда результирующий электромагнитный момент от этих составляющих напряжений для асинхронного двигателя равен алгебраической сумме:

Определение составляющих прямых и обратных последовательностей напряжений производится следующим образом. Вначале находится среднее значение вектора напряжения U ZL от каждой из работающих статорных обмоток в каждом из промежутков коммутации ZL по формуле 3.17. Например, для двигателя лабораторной установки (Pн=16 Вт, Uн=220/380 В, Iн=0,17/0,1 А, nн= об/мин), запуск и работа которого производится от однофазной сети посредством однофазно- трехфазного транзисторного реверсивного коммутатора (рисунок 2.3), среднее значение векторов напряжения ФII и ФV (рисунок 2.4) статорных обмоток в промежутках коммутации ZII и ZV (моменты времени t1-t2 и t4-t5, рисунок 2.5) будет:

Среднее значение векторов напряжения ФI, ФIII, ФIV и ФVI (рисунок 2.4) статорных обмоток в промежутках коммутации ZI, ZIII, ZIV и ZVI (моменты времени t0-t1, t2-t3, t3-t4 и t5-t6, рисунок 2.5) равно:

На основании полученных суммарных значений вектора напряжения статорных обмоток в каждом из промежутков коммутации ZL строится векторная диаграмма эллиптического вращающегося поля статора, причем для нахождения вектора F2, равного разности прямой и обратной составляющих напряжения, строится окружность с центром (О) и радиусом равным F1 (наибольшему значению векторов из векторной диаграммы вращающегося поля статора), который, в свою очередь, равен сумме прямой и обратной составляющих напряжения (рисунок 3.9):

Из точки пересечения эллипса и вектора ФIII электромагнитного поля статора, проводится перпендикуляр к второму вектору ФII ( F1 ) магнитного поля статора.

Точка P – точка пересечения перпендикуляра с вторым вектором ФII магнитного поля статора. Линия МР продолжается до пересечения с окружностью с центром в точке О и радиусом R= F1.

Рисунок 3.9 – Векторная диаграмма вращающегося поля статора, поясняющая Точка пересечения линии МР и окружности – точка G. Проводится отрезок GO, равный радиусу окружности GO=R= F1 =594 (В). В прямоугольном треугольнике МРО сторона МО – гипотенуза, причем MO это вектор ФIII электромагнитного поля и он равен MO Uср.Z3ABC 268 (В). Катет МР лежит напротив угла, равного 30°, следовательно, катет МР равен половине гипотенузы:

В прямоугольном треугольнике МРО сторона РО лежит против угла 60° и равна:

По теореме Пифагора в прямоугольном треугольнике РОG:

Так как коэффициент сжатия [137] эллипса k:

То из соотношения (3.27) находим значение вектора F2 :

На рисунке 3.10 представлена диаграмма эллиптического вращающегося поля статора, рассчитанная для двигателя (Pн=16 Вт, Uн=220/380 В, Iн=0,17/0,1 А, nн=1300 об/мин), питающегося по схеме, показанной на рисунке 2.3.

Рисунок 3.10 – Векторная диаграмма вращающегося поля статора По векторной диаграмме находятся значения составляющих прямой и обратной последовательностей напряжений Uпр и Uобр следующим образом. Известно, что Uпр+Uобр является вектором F1 эллипса, имеющим большую величину. Для векторной диаграммы, показанной на рисунке 3.10, вектор F1 равен:

При этом вектор F2 равен:

Решая уравнения (3.29) и (3.30) имеем:

Так как критическое скольжение s кр не зависит от симметричности или несимметричности поступающего напряжения, то при работе на искусственной характеристике оно будет таким же, как и при работе на естественной характеристике и находится по формуле:



где – перегрузочная способность двигателя ( =1,6).

Номинальное скольжение s н электродвигателя определяется по формуле:

где н – номинальная скорость электродвигателя.

Подставляем значение s н в формулу (3.31), имеем:

Критический момент прямой составляющей Мкр.пр. находится по формуле:

где U н – номинальное напряжение электродвигателя, U н =380 В;

Мкр.ест – критический момент, определяется как:

Номинальный момент рассчитывается следующим образом:

Из формулы (3.34):

Тогда значение критического момента прямой составляющей можно найти по формуле (3.33):

При этом критический момент обратной составляющей Мкр.обр. равен:

Механические характеристики для прямой и обратной составляющих строят ся в соответствии с формулой Клосса:

Результирующий электромагнитный момент асинхронного двигателя находится по формуле (3.19).

На основании полученных данных строятся механические характеристики трехфазного электродвигателя (Pн=16 Вт, Uн=220/380 В, Iн=0,17/0,1 А, nн= об/мин) лабораторной установки при питании от однофазной сети с помощью однофазно- трехфазного транзисторного реверсивного коммутатора, ведомого однофазной сетью (рисунок 3.11).

Рисунок 3.11 – Механические характеристики асинхронного электродвигателя лабораторной установки, питание которого осуществляется от однофазной сети посредством однофазно- трехфазного транзисторного реверсивного коммутатора На рисунке 3.11 используются следующие обозначения: 1 – механическая характеристика обратной составляющей момента, при работе электродвигателя на искусственной характеристики; 2 – механическая характеристика прямой состав ляющей момента, при работе электродвигателя на искусственной характеристики;

3 – искусственная механическая характеристика электродвигателя, запуск и работа которого осуществляется от однофазной сети с помощью разработанного однофазно-трехфазного транзисторного реверсивного коммутатора; – естественная механическая характеристика электродвигателя.

характеристики равен 0,075 Нм, что составляет примерно 60% от пускового момента (0,125 Нм) Мп.ест на естественной механической характеристике.

Критический момент М кр1 суммарной характеристики равен 0,1488 Нм, что составляет 79% от критического момента М кр2 =0,188 Нм естественной механической характеристики, кратность пускового момента к номинальному уменьшается с 1,06 до 0,64, а кратность критического момента по отношению к номинльному уменьшается с 1,6 до 1,27.

Для проверки корректности вышеприведенных вычислений, с учетом того, что доминирующее значение напряжения при создании магнитного поля статора имеется на промежутке коммутации t1-t2 (рисунок 2.5, что соответствует рисунку 3.12) в котором оно близко к амплитудному значению напряжения и существует на всех трех обмотках, разложим это суммарное напряжение в ряд Фурье [138].

Функция разложения в ряд Фурье имеет вид:

где а – среднее значение векторов напряжения статорных обмоток во втором и пятом промежутках коммутации Uср.ZIIABC Uср.ZVABC =594 (В);

– 60 градусов;

x – 60 градусов.

Решая формулу (3.39) видно, что напряжение U 304,324 (В), что приблизительно равно амплитуде прямой составляющей напряжения, найденной из век торной диаграммы эллиптического вращающегося поля статора (рисунок 3.10) – это свидетельствует о правильности вышеприведенных вычислений.

Аналогичным образом, по формулам 3.18-3.38 произведем расчет механических характеристик трехфазного асинхронного короткозамкнутого электродвигателя, запуск и работа которого осуществляется от однофазной сети посредством однофазного частотного регулятора скорости, ведомого сетью (рисунок 2.7) и однофазно-трехфазного транзисторного преобразователя частоты, ведомого сетью (рисунок 2.10).

Механические характеристики трехфазного электродвигателя (Pн=16 Вт, Uн=220/380 В, Iн=0,17/0,1 А, nн=1300 об/мин) лабораторной установки при питании электродвигателя от однофазной сети посредством однофазного частотного регулятора скорости, ведомого сетью, представлены на рисунке 3.13.

Рисунок 3.13 – Механические характеристики асинхронного электродвигателя лабораторной установки, питание которого осуществляется от однофазной сети посредством однофазного частотного регулятора скорости, ведомого сетью На рисунке 3.13 используются следующие обозначения: 1 – механическая характеристика обратной составляющей момента, при работе двигателя на искусственной характеристики; 2 – механическая характеристика прямой составляющей момента; 3 – искусственная механическая характеристика двигателя, запуск и работа которого осуществляется от однофазной сети с помощью разрабо танного однофазного частотного регулятора скорости, ведомого сетью; 4 – естественная механическая характеристика двигателя.

характеристики равен 0,095 Нм, что составляет примерно 76% от пускового момента (0,125 Нм) Мп.ест на естественной механической характеристике.

Критический момент М кр1 суммарной характеристики равен 0,15 Нм, что составляет 80% от критического момента М кр2 =0,188 Нм естественной механической характеристики, кратность пускового момента к номинальному уменьшается с 1,06 до 0,8, а кратность критического момента по отношению к номинльному уменьшается с 1,6 до 1,28.

Механические характеристики трехфазного электродвигателя (Pн=16 Вт, Uн=220/380 В, Iн=0,17/0,1 А, nн=1300 об/мин) лабораторной установки при питании от однофазной сети посредством однофазно-трехфазного транзисторного преобразователя частоты, ведомого сетью, представлены на рисунке 3.14.



Pages:     | 1 |   ...   | 9 | 10 || 12 | 13 |   ...   | 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.