Курсовая работа: Структурная схема и управление электроприводом

С учетом (35) и (36) выражение (34) примет следующий вид:

. (37)

Для рабочей части механической характеристики двигателя можно принять

,

и тогда передаточную функцию (37) можно записать в упрощенном виде

(38)

Представив зависимость скольжения электродвигателя от угловой частоты напряжения статора в приращениях и выполнив линеаризацию при условии, что в рабочей области s<<l, получим

(39)

Уравнение равновесия моментов (13) может быть записано в приращениях в виде

. (40)

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 координаты двигателя в о. е., приняв за базовые значения координат их значения в номинальном режиме: М_п.ф.н. , Ω_1н , U_1αн , Ω_0н =Ω_1н /p_п где Ω_0н - синхронная угловая скорость двигателя. Тогда , , , , .

Передаточная функция (37) с учетом (39) запишется так:

(41)

где γ=U_1α /U_1αн - относительное напряжение статора; ν=Ω₁ /Ω_1н – относительная частота напряжения статора.

Или в упрощенном виде:

(42)

Соответственно на основании уравнения (40) имеем

(43)

где T_м =JΩ_0н /М_п.ф.н - механическая постоянная времени двигателя.

Упрощенная структурная схема асинхронного двигателя при управлении угловой частотой напряжения статора, построенная на основании выражений (42), (43), показана на рис. 1.

Рис.1.

Используя изложенный выше подход к выводу передаточных функций двигателя, можно получить передаточную функцию, связывающую изменение электромагнитного момента двигателя ΔМ при изменении напряжения статора Δu_1α и неизменной частоте напряжения статора (ω₁ =const). Этот случай соответствует изменяющемуся потокосцеплению статора. В о. е. получим

, (44)

Где S₂ - абсолютное скольжение электродвигателя в рабочей точке, равное отношению угловой частоты ЭДС ротора Ω₂ (приведенной к двухполюсному электродвигателю) к номинальному значению угловой частоты напряжения статора Ω_1н .

.

Структурная схема асинхронного электродвигателя при управлении напряжением статора показана на рис. 2.

Рис.2.

2.3 Статические характеристики САУ на основе АД