Разработка электропривода бытового полотера

Дипломная работа - Разное

Другие дипломы по предмету Разное

?ого двигателя.

Здесь целесообразно использовать уравнения в синхронных осях d - q. Уравнение цепи статора выглядит следующим образом:

,(60)

где p- символ дифференцирования;

,- составляющие вектора напряжения по осям d и q;

,- потокоiепление по осям d и q;

- активное сопротивление обмотки статора;

,-составляющие вектора тока статора по осям d и q;

- синхронная угловая скорость;

- скорость ротора.

Уравнение потокоiепления запишем в форме:

,(61)

где,- реактивное сопротивление по осям d и q;

- эквивалентный ток намагничивания по оси d;

-реактивное сопротивление контура магнитного потока.

Дополним уравнения (60) и (61) уравнением движения:

.(62)

Определение электромагнитного момента производится по формуле:

.(63)

Подставляя (61) в (60), получим:

.(64)

Уравнения (63) и (64) образуют дифферинцальную нелинейную модель трехфазного вентильного двигателя, которая будет использоваться при математическом моделировании.

6.3 Синтез регуляторов

Синтез регуляторов для системы регулирования проведем по методике, описанной в /8/.

Преобразователь представим передаточной функцией:

,(65)

где - коэффициент преобразователя, ;

- малая нескомпенсированная постоянная времени, .

Для контура тока передаточная функция разомкнутой нескорректированной цепи:

,(66)

где- коэффициент обратной связи по току,

Так как порядок второй то желаемая передаточная функция, при настройки на модульный оптимум имеет вид:

.(67)

Передаточная функция регулятора тока находится делением выражения (67) на (66):

. (68)

Передаточная функция замкнутого контура тока:

.(69)

Для контура скорости передаточная функция разомкнутой нескорректированной цепи:

,(70)

где- коэффициент обратной связи по скорости,

.(71)

Порядок третий, следовательно, желаемая передаточная функция при настройке на симметричный оптимум имеет вид:

.(72)

Разделив выражение (72) на (71) , получим передаточную функцию регулятора скорости:

.(73)

Функциональная схема представлена на рис. 3.

Функциональная схема электропривода.

Рис. 3

7. Анализ динамических и статических характеристик электропривода

.1 Разработка имитационной модели электропривода; расчет переходных процессов

Для проверки работы привода на данном этапе проектирования разработаем имитационную модель. С помощью модели определим динамические параметры электромеханической системы электродвигателя с системой управления. На данном этапе разработки нам требуется вывести переходные процессы при пуске, торможении, переходе на другую скорость двигателя для следующих параметров:

скорость двигателя;

ток якоря двигателя.

Исходя из вышеперечисленных требований, разработаем имитационную модель, которая представлена на рис. 9.

На модели, представленной на рис.9 блоки регуляторов скорости и тока не раскрыты. Блок регулятора скорости имеет вид, представленный на рис. 10, а регулятор тока - вид, представленный на рис. 11.

Так как в системе нет изменения нагрузки или скорости в процессе работы, то проведем моделирование для следующих случаев:

Минимальная скорость и минимальный момент нагрузки;

Максимальная скорость и минимальный момент нагрузки;

Минимальная скорость и максимальный момент нагрузки;

Максимальная скорость и максимальный момент нагрузки.

Моделирование переходных процессов проведем в пакете MatLab.

Схема моделирования ПИ-регулятора скорости.

Рис. 4

Схема моделирования ПИ-регулятора тока.

Рис. 5

7.2 Определение показателей качества переходных процессов

Моделирование переходных процессов пуска электропривода для различных режимов работы, приведены на рис. 12 - 19, торможения - рис. 20 - 27.

На них представлены графики для случаев:

Рис. 12, 13, 20, 21- максимальная скорость и максимальная нагрузка;

Рис. 14, 15, 22, 23- максимальная скорость и минимальная нагрузка;

Рис. 16, 17, 24, 25- минимальная скорость и максимальная нагрузка;

Рис. 18,19, 26, 27- минимальная скорость и минимальная нагрузка.