Автоматическая система управления процессом испытаний электропривода лифтов
Изначально АД является трёхфазной электрической машиной с неявнополюсным ротором. Анализируя режимы работы АД в составе нагрузочного моментного ЭП и совокупность принятых выше допущений можно предположить правомерность использования для математического описания эквивалентной двухфазной модели.
На пути упрощения математического описания АД оказался подходящим метод пространственного вектора,
позволяющий существенно упростить и сократить вышеприведённую систему уравнений; метод позволяет связать уравнения (2.1 – 2.6) в единую систему с векторными переменными состояния. Суть метода состоит в том, что мгновенные значения симметричных трёхфазных переменных состояния (напряжение, токи, потокосцепления) можно математически преобразовать так, чтобы они были представлены одним пространственным вектором.
Представим систему уравнений с векторными переменными состояния для случая с произвольной ориентацией системы координат [21, 36]:
(2.7)
Здесь ,
,
,
,
и
- двухэлементные векторы напряжений, токов и потокосцеплений, представленные в произвольно ориентированной ортогональной (двухфазной) системе координат в виде составляющих по координатным осям. Переменная
служит для задания произвольной частоты вращения координатной системы. Вспомогательная матричная константа j служит для «переворота» компонентов векторных переменных и позволяет упростить форму записи системы уравнений.
Раскрывая содержание пространственных векторов, получаем следующее:
,
,
,
,
,
,
.(2.8)
Система координат с принудительной ориентацией по вектору потокосцепления ротора
При решении задач разработки систем управления для АД необходимо рассматривать его имитационную модель с позиций объекта оптимального управления.
В теории систем управления асинхронными электроприводами при моделировании АД нашел место уникальный принцип ориентации системы координат по вектору потокосцепления ротора.
В данном случае имитационная модель АД приобретает определенное сходство со структурной схемой машины постоянного тока, где возможно раздельное управление магнитным состоянием и моментом на валу двигателя.
Математически условие ориентации применительно) выражается следующим образом:
;
;
.
Уравнения, описывающие АД в системе координат с принудительной ориентацией по вектору потокосцепления ротора.
В системе представляет собой скольжение системы координат, а
соответственно скорость её вращения. Данные параметры определяются в соответствии со следующими выражениями:
;
.
В системе уравнений переменные с индексами «x» и «y» соответствуют компонентам пространственного вектора в координатной системе с ориентацией по вектору потокосцеплений ротора . С помощью правил создания и преобразования структурных схем, принятых в теории автоматического управления , представим систему уравнений в виде структурной схемы. На рис. представлена структурная схема, имитационной модели АД в системе координат с ориентацией по вектору потокосцепления ротора
.
Рисунок 16 – Структурная схема имитационной модели АД в системе координат с ориентацией по вектору потокосцепления ротора
Модель АД, представленная на рис. удобна для реализации и расчёта в любом из прикладных программных продуктов, поддерживающих объектно-структурное моделирование систем (Simulink-Matlab, Windora и т.д.). Для исследования и проверки адекватности созданной модели АД удобно выполнить её реализацию в среде Simulink-Matlab. В данной системе симметричные трёхфазные напряжения, представленные в относительных единицах подвергаются преобразованию Кларка и поступают в виде компонентов пространственного вектора напряжений и
на входы координатного преобразователя Парка-Горева. Формулы для координатного преобразования Парка-Горева, позволяющего реализовать переход от стационарной системы координат к вращающейся представлены ниже:
Здесь ,
- составляющие пространственного вектора напряжения статора
, представленные в стационарной системе координат;
,
- составляющие вектора напряжения статора
, представленные во вращающейся системе координат;
- угол поворота вращающейся координатной системы (угол ориентации). Параметр
связан с угловой скоростью вращения координатной системы
благодаря следующему выражению:
.
Графически преобразование Парка-Горева иллюстрируется на рис.
Рисунок 17 – График преобразований Парка-Горева для связи между вращающейся и стационарной системой координат
Другие рефераты на тему «Производство и технологии»:
- Принципы и методы отбора образцов, проб и выборок при исследовании свойств текстильных материалов
- Разработка требований к автоматизации процесса испытаний стали арматурной
- Автоматизация технологической подготовки производства в машиностроении
- Расчет и проектирование коническо-цилиндрического редуктора
- Разработка конструкции шпинделя привода прокатных клетей
Поиск рефератов
Последние рефераты раздела
- Технологическая революция в современном мире и социальные последствия
- Поверочная установка. Проблемы при разработке и эксплуатации
- Пружинные стали
- Процесс создания IDEFO-модели
- Получение биметаллических заготовок центробежным способом
- Получение и исследование биоактивных композиций на основе полиэтилена высокой плотности и крахмала
- Получение титана из руды