Структурная схема силовой цепи

Структурная схема силовой цепи

Из теории асинхронных двигателей (АД) известно, что при частотном управлении их характеристики определяются тремя переменными: частотой напряжения питания f₁ или относительным параметром α=f₁/f_1н, напряжением питания U₁ или относительным параметром γ=U₁/U_1н, частотой скольжения f_s (частотой ротора f₂) или параметром абсолютного скольжения β= f_s /f_1н=αs, который можно рассматривать как промежуточный параметр нагрузки. Под статическими характеристиками частотного регулирования будем понимать зависимости параметров АД от частоты α в заданном диапазоне изменения частот и нагрузок, обеспечивающие требуемые тяговые характеристики автономного транспортного средства.

Статическая характеристика γ(α), определяемая как закон частотного управления, в данном представлении является одной из основных характеристик регулирования АД.

Другой важной характеристикой регулирования является зависимость μ(α)=[М/М_н](α). Её вид определяется тяговой характеристикой F(v) автономного транспортного средства. Характеристика μ(α) содержит три участка (см. рис. 9.2): постоянства пускового момента μ=μ_пред (линия АБ), постоянства мощности (кривая Б-В-Г); ограничения частоты α=α_макс (линия Г-Д).

Для формирования характеристики μ(α) с учётом поддержания на заданном уровне значений КПД, коэффициента статической перегрузки и коэффициента мощности необходимо одновременное регулирование параметров α, β, γ и др., связанных между собой сложными функциональными зависимостями.

На рис. 9.3 приведена упрощенная структурная схема силовой цепи трансмиссии переменного тока. Входными параметрами для синхронного генератора СГ являются угловая частота генератора ω_г и ток возбуждения i_{возб г}, регулируемым параметром – напряжение генератора U_г (или γ_г).

Входными параметрами преобразователя частоты ПЧ являются напряжение γ_г и частота следования импульсов управления f_з, регулируемым параметром – частота α питающего АД напряжения γ.

Рекомендуемые материалы

Полная механическая мощность на валу АД определяется соотношением

Р=Р₂+Р_мех≡Мω.

Полезная мощность, реализуемая генератором

Р₂≡М₂ω=ηР₁,

а приведённая                                                                  .                                                                               (9.1)

Момент на валу генератора                         ,

или в относительных единицах                                                  μ₂= μη₂ / η_2н ,                                                                         (9.2)

Вместе с этой лекцией читают "3. Стратегическое планирование в МК".

где η₂ – КПД, учитывающий только механические потери АД.

Угловая скорость ротора АД в относительных единицах с учётом выражений (9.1) и (9.2) определяется как

.

С учётом того, что электромагнитный момент, выраженный в относительных единицах, равен , расчётная формула для определения относительной угловой скорости преобразуется к виду

.                                                                  (9.3)

Из последнего соотношения видно, что входными параметрами при регулировании АД являются α, β и γ, а регулируемыми – момент μ (угловая скорость ω_*). Основное внешнее возмущающее воздействие, действующее на АД, является моментом сопротивления вращению, который определяет возмущающие воздействия на остальные агрегаты силовой цепи трансмиссии.