Разработка автоматизированного электропривода магистрального рудничного конвейера типа 2ЛУ-120
Курсовой проект - Разное
Другие курсовые по предмету Разное
>L1s, L2s - индуктивности от полей рассеяния;
Lm - индуктивность главного потока;
Lm=3/2*L12,
где L12 - максимальная взаимная индуктивность между любой обмоткой статора и обмоткой ротора, которая имеет место при соединении их осей.
С учетом (5.7) и (5.19) можно выражения моментов записать в форме, удобной для вывода передаточных функций двигателя:
Или .
В случае одновременного изменения частоты и напряжения статора, при котором потокосцепление статора остается постоянным, из уравнений (5.13) и (5.14) можно получить
; Y1a=0. (5.21)
Для двигателя с короткозамкнутым ротом в уравнениях (5.15) и (5.16) U2a=U2b=0. Выразив из уравнения (5.18) Y2a и Y2b и подставив их в уравнения (67), (68), получим:
, (5.22)
, (5.23)
. (5.24)
Рассматривая переменные величины в приращениях относительно начальных значений i2a=I2a+Di2a, i2b=I2b+Di2b, w1=W1+Dw1, w=W+Dw, S=S+DS, M=Mнач+DM, получим из (5.21)-(5.24) уравнения для астатического режима, связывающие начальные значения координат,
, (5.25)
, (5.26)
, (5.27)
, (5.28)
и уравнения для динамического режима, связывающие приращения координат:
, (5.29)
, (5.30)
, (5.31)
где Тэл=L2/R2 - электромагнитная постоянная времени электродвигателя;
Sk=R2/(L2*W1) - критическое скольжение.
На основании (5.25)-(5.31) можно записать передаточную функцию:
. (5.32)
Выражение в первом слагаемом числителя (5.32) представляет собой значение фиктивного пускового момента Мпф, определяемое в результате линеаризации рабочей части механической характиристики двигателя для принятых значений напряжения статора U1a и угловой частоты статора W1:
, (5.33)
где -критический момент двигателя.
Момент Мнач во втором слагаемом числителя (84) можно записать с учетом принятых допущений в виде:
. (5.34)
С учетом (5.33) и (5.34) выражение (5.32) примет следующий вид:
. (5.35)
Для рабочей части механической характеристики можно принять (S/Sk)2<<1 и тогда передаточную функцию (5.37) можно записать в упрощенном виде:
.
Представив зависимость скольжения электродвигателя от угловой частоты напряжения статора в приращениях, и выполнив линеаризацию при условии, что в рабочей области S<<1, получим:
. (5.36)
Уравнение равновесия моментов (5.12) может быть записано в приращениях в виде:
. (5.37)
На основании полученных выражений может быть составлена структурная схема асинхронного двигателя при управлении угловой частотой напряжения статора и при условии постоянства потокосцепления статора. Однако это удобнее сделать, если представить базовые значения координат двигателя в о.е., приняв за базовые значения координат их значения в номинальном режиме: Мпфн, W1н., U1н, W0н=W1н/pп, где W0н - асинхронная угловая скорость двигателя. Тогда (Dw/Wон)=D`w, (Dw1/W1н)=D`w1, (DМ/Мпфн)=D`М, (DМс/Мпфн)=D`Мс, (U1a/U1aн)=DU1a. Передаточная функция (5.35) с учетом (5.36) запишется:
, (5.38)
где g=U1a/U1aн - относительное напряжение статора;
n=W1/W1н - относительная частота напряжения статора.
Или в упрощенном виде:
. (5.39)
Соответственно на основании уравнения (89) имеем
, (5.40)
где Тм=J*Woн/Мпфн - механическая постоянная времени.
Упрощенная структурная схема асинхронного двигателя при управлении угловой частотой напряжения статора, построенная на основании выражений (5.39), (5.40), показана на рисунке 5.1.
Рисунок 5.1- Структурная схема асинхронного двигателя
Момент на валу двигателя, приводящего сушильный барабан во вращение, меняется по закону, изображенному на рисунке 5.2.
Рисунок 5.2 - Зависимость момента на валу двигателя сушильного барабана от времени
T - время достижения моментом установившегося значения.
Время Т обусловлено скоростью заполнения сушильного барабана каменными материалами.
Закон изменения момента можно описать следующей зависимостью:
, (5.41)
где t=Т/3 - постоянная времени данного динамического звена;
k=М/w - коэффициент, определяющий зависимость момента от скорости.
Температура каменных материалов при прохождении через сушильный барабан меняется по следующему закону, изображенному на рисунке 5.3.
Рисунок 5.3 - Закон изменения температуры каменных материалов
Интервал 1 обусловлен тем, что происходит нагрев каменного материала от температуры окружающей среды до температура 1000С.
На интервале 2 происходит испарение влаги, находящейся в материале.
На интервале 3 происходит нагрев каменных материалов от температуры 100С до заданной (в подавляющем большинстве случаев до температуры 170С).
Таким образом, мы можем получить информацию о температуре материала спустя 484 секунды с момента его поступления в сушильный барабан. Такой процесс можно описать звеном с передаточной функцией:
.
5.2 Расчет параметров объекта управления
Рассчитаем величину времени достижения моментом установившегося значения исходя из условия заполнения барабана материалами.
Определим площадь поперечного сечения барабана:
,
где d b=1,7 м - диаметр барабана.
Рисунок 5.4 - Сушильный барабан
-корпус сушильного барабана; 2-каменные материалы.
Известно, что сушильный барабан при максимальной производительности асфальтобетонной установки заполняется каменными мат