Двигатель

/-LyJ,! -40 . I р / р тпе 0,104-40

эм/

р 0,104-40

Гэ„ т, ~ 0,102-40

= 1,02.

б) Система управления возбуждением двигателя

Регулятор э. д. с.

Р> В,д

1-40

ТПе = 10,6;

4-0,0235-40 i/orp2 = 40B; Lorp3=100B. Регулятор тока возбуждения

"ар

1,84

Щр.Б

2ц,в,д"гф 20

fOrP4 = ф2 "р.В

Вентильный возбудитель тв . 10

2-0,0235

= 7,83;

1

~ 2-0,0235

= 4,26;

= 4-20 = 80 В.

= 1-

"р.в

= 0,5.

Обмотка возбуждения

"о, в о, в

100 10

= 10.

Определение коэффициентов усиления иа входах операционных усилителей

а) Система управления напряжением на якоре двигателя

Фильтр эталонного напряжения

10-4 (2-0,01 +0.01) 1 1

=0,835;

nifTa-r тН(2Г + Гф)

= 0,835

10-4(2-0,01+0,01)

(масштаб времени тг = 10).

Регулятор частоты вращения Йз = й;р= 16,34;

Й4 = -= mt

К 136,6

= 13,7.

При реализации звена одним операционным усилителем будем иметь (согласно табл. 1-42) kt=\/(CRi). Приняв С=1мкФ, получим:

Ri = -

hC 13,7-1

поэтому

Регулятор тока

= 0,073 МОм;

k3=R2/Ri, поэтому fi2=fefii= 16,34-0,073= = 1,2 МОм.

Ч = Кр = 0.286; ks = ~- = 0,52.

mt 10

Вентильный преобразователь 1

10.0,01

10-0,01

= 10;

= 10.

Двигатель

fe„2 -

"~(т1) ,1,-

10-0,055

= 1,82;

02-=0,102.

Фильтр в цепа обратной связи по скорости

k-h. = -~-= J =10.

в) Система управления возбуждением двигателя

Регулятор э. д. с.

4 10,6 mt 10 Регулятор возбуждения

3338==7,83. Принимаем /гзз=0,783; 35=10;

k], 4,26

= 0,426.

пг/ 10 Принимаем 34=0,426; зб=1. Вентильный возбудитель

К 0,5

fcf =

тГв 10-0,05 ! 1

10-0,05

sine

Рис. 1-307. Осциллограмма выхода двигателя из синхронизма при приложении нагрузки =1,5. Ufl: с?-0; хо.

Обмотка возбуждения

ffijj--

ni< ГхЕ.д 10-1,84 1 1

53 =

ЩТгъчу 10-1.8 1 1

тТзв.д 10-0,0135 1

0,545; 0,0545; - = 7,4;

Тгв.д

Принимаем 653= 10, тогда 0,545-7,4

= 7,4.

= 0,402.

На этом расчет схемы набора на модели заканчивается. Масштаб потока возбуждения двигателя (т = 100 В) выбран здесь из условия получения минимальной погрешности операций умножения и деления. При выборе масштаба частоты вращения двигателя принято во внимание, что максимальная скорость при ослаблении потока Бозбунедения в 2 раза больше номинальной. При выборе масштабов выходных напряжений регулятора тока возбуждения и вентильного возбудителя учтена их четырехкратная форсировка.

Заметим, что в приведенном примере параметры системы электропривода выбраны по так называемому «симметричному» оптимуму. В результате моделирования может быть установлено, что для исследуемой астатической системы динамическое падение скорости при набросе номинальной нагрузки не превышает 4% номинальной, быстродействие - примерно 0,25 с и перерегулирование по току - около 45 %. Электропривод с такими показателями может быть использован в качестве привода нереверсивной клети.

Пример 2. Привод преобразовательного агрегата. Система регулирования возбуждением синхронного двигателя. Двигатель 16 000 кВ-А, 6 кВ, 1542 А, 375 об/мин. Ток возбуждения 525 А, номинальное напряжение возбуждения 190 В.

Особенностью структурной схемы, изображающей синхронный двигатель, является представление косинуса угла 6 в виде

cos е (О = J S (6, о sin 6 (О At =

1 de

сос--- (О sin 6 (О Л =

vsc dt

. h

= sin 6(06(0 (1-430)

и аналогично синуса угла 6 в виде

sin е (О = I cos 6 (О d 6 (О • (1-431)

Такое представление избавляет от трудностей, связанных с использованием нелинейных блоков, аппроксимирующих тригонометрические функции в ограниченном диапазоне изменения угла.

Для уменьшения погрешности при вычислении sin 6 и cos 6 на модели введена коррекция, действующая при нарушении равенства cos2e-i-sin20= 1. На рис. 1-307 и 1-308 приведены осциллограммы выхода двигателя из синхронизма в схеме с отключенным регулятором возбуждения, ил-люстрируюшие работу узла формирования синуса и косинуса.

Структурная схема системы управления возбуждением синхронного двигателя дана на рнс. 1-309. Расчетные значения

коэффициентов усиления и постоянных времени передаточных функций в структурной схеме заданы следующими.

Реактивное сопротивление по продольной оси, отн. ед.,

Ха = 1.0ГЗ.

Рис. 1-308. Осциллограмма выхода двигателя из синхронизма при приложении нагрузки Р=1,5.

Uf = l; Q=0; л-р=0,107.

Регулятор возбуждетй ФП

Реактивное сопротивление по поперечной оси, отн. ед.,

= 0,736.

Эквивалентное реактивное сонротив ление питающей сети. отн. ед.,

= 0,107.

Угловая частота питающей сети сос = =314 1/с

Передаточный коэффициент в цепи положительной обратной связи по активному току = 1,19.

Постоянная инерции Яд = 6,55 с. Постоянная времени рассеяния демпферной обмотки

7-, = 0,004 0.

Постоянная времени демпферной обмотки при замкнутой обмотке возбуждения и разомкнутой обмотке статора Гд= =0,0145 с.

Постоянная времени демпферной обмотки при замкнутой обмотке статора и разомкнутой обмотке возбуждения 7= =0,0139 с.

Jar р,р.т

1+JdP

Синхронный, двигатель

И(р)

1/Xi(p)

а,Ы l+dP

нагр

sine .UtL

1 1+TdfiP , 1+Td,0p

Xi 1 + ТЧр 1+Up

cose

Начальные условия

1/Хч(р)

-Ucd

1+ГфР

Рис. 1-309. Структурная схема системы управления возбуждением синхронного двигателя.