Файл: Бродовский В.Н. Приводы с частотно-токовым управлением.pdf

выполнить условие

Отсюда при выполнении равенства и с учетом (3-35), (3-36) можно получить выражение для граничной ча­ стоты COir-'

Таким образом, сигнал uQ с частотой coi будет отра­ батываться приводом без искажений вплоть до частоты coi = coir при заданной угловой скорости вала Q, что опре­ деляется значением аоИз (3-38) находим постоянную времени преобразователя тока Тп.т:

Теоретические и экспериментальные исследования показывают, что в первом приближении для приводов

смашинами, у которых магнитный поток создается

мощью токов ПТ (ивФ0), передаточные функции долж­ ны быть дополнены двумя апериодическими звеньями с постоянными времени, равными Тп_т. Например, пере­ даточная функция привода с синхронной машиной с не­ зависимым возбуждением для угловой следящей систе­ мы с учетом (3-15) и при uD = 0 получается как

а передаточная функция привода с асинхронной маши­ ной для скоростной следящей системы с учетом (3-17) 'может быть записана в виде

Из (3-39) следует, что постоянная времени 7/n T зави­ сит от тока нагрузки, от суммарной индуктивности в це­ пи нагрузки, от коэффициента а0 (от напряжения на на­ грузке Um), т. е. от угловой скорости Q.

146

Г Л А В А Ч Е Т В Е Р Т А Я

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ ПРИВОДОВ С ЧАСТОТНО-ТОКОВЫМ УПРАВЛЕНИЕМ

4-1. МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

В настоящее время накопилось достаточное количество материа­ ла по исследованию приводов с частотно-токовым управлением.

В табл. 4-1 приведены основные данные некоторых приводов. При использовании данных этой таблицы необходимо иметь в виду сле­ дующее:

1) при определении к. п. д. г\ приводов с синхронными двигате­ лями с электромагнитным возбуждением мощность, потребляемая

как разность потребляемой мощности из сети 220 в, 400 гц и мощ­ ности, отдаваемой в сеть постоянного напряжения;

4) произведение ы^-имакс для приводов с возбуждением от по­ стоянных магнитов определялось по результатам замеров э. д. с, наводимой в статорных обмотках машины при вращении ротора

сзаданной частотой от специального привода;

5)за /гк.макс принималось максимальное значение частоты вра­ щения вала привода, об/мин, при Ммакс и йк.макс

Механические характеристики приводов снимались либо непо­ средственно (с помощью специального нагрузочного тахометрнческого привода постоянного тока), либо косвенным методом (путем заме­

к нулю. Динамический момент нагрузки воспроизводился с помощью маховика, установленного на валу машины переменного тока. При использовании нагрузочного привода частота вращения и момент при­ вода с частотно-токовым управлением измерялись с помощью стробо­ скопа и специальных механических весов.

При косвенном определении механических характеристик сигнал, пропорциональный частоте вращения вала привода, снимался с тахо­ генератора постоянного тока. Сигнал,-пропорциональный ускорению вала привода, получался в результате дифференцирования сигналов тахогенератора. Сигналы частоты вращения и ускорения вала приво­ да фиксировались на экране осциллографа, на вертикальные пластины которого подавался сигнал, пропорциональный частоте вращения, а на горизонтальные—сигнал, пропорциональный ускорению. Так как мо­ мент инерции привода был известен, то сигнал ускорения определял момент привода. На экране осциллографа при периодическом ревер­ сировании привода (при смене знака UQ) фиксировались механиче­ ские характеристики привода в четырех квадрантах.

148

Механические характеристики приводов, полученные эксперимен­ тальным путем,'сравнивались с расчетными (теоретическими). При расчете характеристик учитывались потерн в стали и механические потерн машины переменного тока. Влияние потерь в стали и механи­ ческих потерь необходимо учитывать в маломощных приводах. Для приводов средней п большой мощности учет названных потерь прак­ тического значения не имеет, так как заметного влияния на характе­ ристики привода они не оказывают. Учет этих потерь для приводов большой мощности носит чисто теоретический интерес.

Покажем, как можно учесть влияние потерь в стали и механиче­ ских потерь на механические характеристики привода. При учете

(4-1)

где signQi—знак, указывающий направление вращения поля в ма­

в механических характеристиках привода при Qj=0 будут скачки момента с величиной 2МГ, при этом на участках £2i>0 и Q|<0 ха­ рактеристики остаются идеально мягкими. У машин переменного тока, у которых угловая скорость ротора Q совпадает со скоростью поля Q\

момент привода будет зависеть от скорости ротора машины. Механи­ ческие характеристики приобретают небольшой наклон (некоторую жесткость). Следует отметить, что воздействие моментов сухого тре­ ния и вентиляторного на механические характеристики привода по­ добно воздействию моментов Мг и Af„ соответственно.

Для нелинейной зоны работы расчетные механические характе­ ристики привода определялись с помощью (2-27). Если в этом выра­ жении принять £Лч = (/я1мпкс, то оно свяжет ток машины (момент)

с частотой вращения ротора. Задавая различные значения токов ста­

принять ток статора постоянным и равным, например, максимально возможному, то задавая значения Й > П К , можно найти зависимость фазы тока статора (ротора) от скорости Q. С учетом найденной фазы тока статора определяют момент привода при Q>QK , т. е. в нелиней­ ной зоне механических характеристик.

Динамические характеристики приводов с частотно-токовым управлением определялись по результатам их работы в режимах пус­ ка, реверса, торможения, а также в замкнутых скоростных и пози-

149