67534

Обобщенная машина, соответствующая асинхронному двигателю. Понятие векторного управления

Лекция

Производство и промышленные технологии

Соответствующая пространственная векторная диаграмма дана на рис. 11.2. На диаграмме видно, что вектор перпендикулярен вектору тока а вектор перпендикулярен вектору тока Далее, вектор находится впереди вектора что говорит о двигательном режиме и положительном моменте асинхронного двигателя.

Русский

2014-09-12

147 KB

0 чел.

ЛЕКЦИЯ  11

 Обобщенная машина, соответствующая  асинхронному

двигателю. Понятие векторного управления

На рис. 11.1 представлено условное изображение обобщенной машины, соответствующей асинхронному двигателю. Показаны оси A1, B1 двухфазной обмотки статора, неподвижные относительно статора. Токи  этих фаз  обозначены

Рис. 11.1. Фазы асинхронного двигателя

и соответствующей обобщенной машины

буквами i1A, i1B . Оси  A2, B2  двухфазной обмотки ротора повернуты относительно осей статора на угол α и вращаются вместе с ротором с угловой скоростью ω. Токи этих фаз обозначены буквами i2A, i2B . Оси обобщенной машины d, q повернуты относительно осей A1, B1 на угол  α1 и вращаются с угловой скоростью ω1. Токи фаз статора и ротора обобщенной машины обозначены соответственно буквами  i1d, i1q;  i2d, i2q . Угловая скорость вращения осей d, q  относительно ротора – частота скольжения ω2 = ω1 – ω.

Как и в случае синхронного двигателя, напряжение фазы электрической машины имеет 4 компонента (слагаемых):

– падение напряжения на активном сопротивлении;

– напряжение самоиндукции;

– напряжение взаимной индукции;

– напряжение от ЭДС вращения. Для фаз статора и ротора обобщенной машины имеем следующую систему уравнений:

Здесь r1, L1  активное сопротивление и индуктивность фазы обмотки статора обобщенной машины; r2 , L2  активное сопротивление и индуктивность фазы обмотки ротора обобщенной машины; M12 взаимная индуктивность между фазой статора и соосной с ней фазой ротора; ω2 – угловая частота скольжения, эл.рад./сек.; u1d , u1qнапряжения продольной и поперечной фаз обмотки статора.

Сравнивая уравнения фаз статора и фаз ротора, можно отметить три отличия. Обмотка ротора короткозамкнутая, поэтому в левых частях третьего и четвертого уравнений стоят нули. У параметров  r, L  и у токов  i  нужно поменять индексы 1 и 2. Наконец, вместо частоты вращения ω1 системы координат d, q в уравнения ротора нужно подставить частоту скольжения ω2.

Электромагнитный момент определяется общей формулой

где Ψ1d , Ψ1q – потокосцепления продольной и поперечной фаз обмотки статора.

В случае асинхронного двигателя

Ψ1d = L1i1d + M12 i2d ;  Ψ1q = L1i1q + M12 i2q

и формула для момента принимает вид

Дифференциальное уравнение механики относительно частоты вращения ω, эл.рад/сек, имеет вид:

Уравнение асинхронного двигателя в установившемся режиме

В установившемся режиме все токи и напряжения постоянные. Приравнивая в уравнениях все производные нулю, получаем систему уравнений

Пространственная векторная диаграмма асинхронного двигателя

Введем в рассмотрение вектора

        

где поворотный множитель, поворачивающий вектор на угол π/2:

 

Рис. 11.2. Пространственная векторная диаграмма асинхронного двигателя

Тогда уравнения баланса напряжений для обмоток статора и ротора можно записать в виде

Соответствующая пространственная векторная диаграмма дана на рис. 11.2. На диаграмме видно, что вектор   перпендикулярен вектору тока а вектор    перпендикулярен вектору тока  Далее, вектор  находится впереди вектора  что говорит о двигательном режиме и положительном моменте асинхронного двигателя.

Вопросы для самопроверки

1. Каковы достоинства теории обобщенной машины?

2. Перечислите основные допущения теории обобщенной машины.

3. Каковы недостатки теории обобщенной машины?

4. Какие слагаемые имеет напряжение фазы асинхронного двигателя?

5. Приведите формулу для электромагнитного момента асинхронного двигателя.

6. Нарисуйте пространственную векторную диаграмму асинхронного двигателя.

7. Какие угловые скорости рассматриваются в теории асинхронного двигателя, как они входят в уравнения обобщенной машины?

8. Какие отличия имеют уравнения баланса напряжений обмотки ротора от уравнений для обмотки статора?

9. Приведите численный пример умножения вектора на поворотный множитель и нарисуйте два вектора.

I2

r2I2

 jω2M12I1

ω

ω1

0

I1

U1

r1I1

 jω1M12I2

d

 jω1L1I1

q

i2q

i2A

i1A

i1d

i1B

i1q

i2d

d

α

A1

q

B1

 jω2L2I2

B2

α1

A2

i2B


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

16563. Магнитно-импульсная обработка металлов 82 KB
  Лабораторная работа № 3 Магнитноимпульсная обработка металлов 1. Цель работы Ознакомление с принципом деформирования проводящих заготовок в импульсном магнитном поле с узлами и элементами установок для магнитноимпульсной обработки металлов а также ознако...
16564. Нанесение порошковых полимерных покрытий в камерах с электрическим кипящим слоем 66.5 KB
  Лабораторная работа № 4 Нанесение порошковых полимерных покрытий в камерах с электрическим кипящим слоем 1. Цель работы Ознакомление с технологией и устройствами для нанесения порошковых полимерных покрытий в электрическом поле. Изучение процесса нанесения ...
16565. Электросепарация 104.5 KB
  Лабораторная работа № 5 Электросепарация 1. Цель работы Изучение принципа работы электростатического сепаратораразделяющего материалы по проводимости. Экспериментальное изучение процесса электросепарации напримере конструкции наклонного пластин
16566. Исследование работы электрофильтра 135.5 KB
  Лабораторная работа № 6 Исследование работы электрофильтра 1. Цель работы Изучение принципа работы электрофильтра. Экспериментальное определение степени очистки воздуха от частиц аэрозоля. Ознакомление с конструкцией малогабаритного электрофильтра. ...
16567. Исследование работы нейтрализаторов статического электричества 67 KB
  Лабораторная работа № 7 Исследование работы нейтрализаторов статического электричества 1. Цель работы Экспериментальное определение эффективности работы пассивных индукционных и активных высоковольтных нейтрализаторов статического электричества. ...
16568. Электрография 71.5 KB
  Лабораторная работа № 8 Электрография 1. Цель работы Изучение и экспериментальное исследование работы узлов электрографических аппаратов. 2. Предварительные сведения Электрографический способ воспроизведения изображений один из прогрессивных и эффектив
16569. Изучение основ технологического применения озона 211.15 KB
  Лабораторная работа № 1 Изучение основ технологического применения озона Цель работы 1 Ознакомление с распространенными схемами технологического применения озона; 2 Исследование выходных характеристик генератора озона; 3 Изучение процесса растворения абсо
16570. Магнито-импульсная обработка металлов 1.08 MB
  Лабораторная работа №3 Магнитоимпульсная обработка металлов Цель работы: Ознакомление с принципом деформирования проводящих заготовок в импульсном магнитном поле с узлами и элементами установок для магнитоимпульсной обработки металлов а также ознакомление с м
16571. Нанесение порошковых покрытий в камере с кипящим слоем 1023 KB
  Лабораторная работа №4 Нанесение порошковых покрытий в камере с кипящим слоем Цель работы: Ознакомление с технологией и устройствами для нанесения порошковых покрытий в электрическом слое. Изучение процесса нанесения покрытий на изделия в камерах с электрическим к...