Герман-Галкин С.Г. - Компьютерное моделирование полупроводниковых систем в MatLab 6.0 (1057404), страница 10
Текст из файла (страница 10)
Необхолээмые для измерения персмснныс состояния машины устанавливаются в соответствующих окнах пансли настройки блока измерения. мхьыьм В Ээюн 26 э] ) эьэкэээьэ Э Эс вэ; э ьээь э ээ ня ь» ь ЫЧ 'эээн (эюэлт ээ а! в) э.'",'Ф:.4. Виртуальная модель и блок измерения (а), , ЬьастРОйКИ (б), (В) аСИНХРОННОй МаШИНЫ Синхронные машины в библиотеке Масйэпе представлены чс-, тырьмя блоками.
Однако болыпинство из них реализуют молели генсраторного режима работы синхронной машины. Исклэоченне составляет магнитоэлсктричсская л~агпина, модель которой приве- лена на рис. 2,5 а. На рис. 2.5 б и рис. 2.5 в показаны окна на- Компьютерное моделирование полупроеодникоаьи систем 1е еить~р ю кее ь ~. а ь ! и сьье 9 *~ я т и ) н е ' мккья ---- ! ьь ь окчн~ т н«юам уь к~в 1ты мм еькк~ыр~ ка | ПМ '2)те )кч ье, пе 1ы мв и Ь«е мйеч ~ и ь~ б) .(и здч" стройки для модели машины и блока измерения.
В полях окна настройки машины задаются: (1 активное сопротивление якоря (статора); 'ьЗ индуктивности по продольной (ьк) и поперечной (ь'.,) осп Заметим сразу, что модель позволял реализовать как машину неявнополюсную (Еа =- Г„). так и явнополюсную (Уев 1.,); (1 поток в воздушном зазоре; ( з момент инерции, момент сухого трения и число пар полктсов г В окне настройки блока измерения отмечаются тип машины и тс псременныс состояния машины, которые следует измерял в (плн) наблюдать.
Основы елект п иве а Выбор типа двигателя для злсктропривода является неоднозначной, многофакторной задачей. Тем нс менее можно перечислить факторы, которые в наибольшей степени влияют на выбор двигатсля: температура окружающей среды, влажность„давление, агрессивность среды, взрыво- и пожароактнвность и др. Для двигателей, выпускаемых промышленностью, определено климатическое исполнение (табл. 2.1) и температура. В соответствии с буквенным обозначением двигателя по табл. 2.1 выбирается двигатель для работы в определенных климатических условиях При работе двшатсль нагревается как за счет теплоты, выдсляющеися в обмотках при протекании токов, так и за счет теплоты, выдс- 3.',. ляющсйся в мапипопроводс от переменных потоков. Температурный предел зависит от срока службы двигателя и определяется нагрсвостойкостью изоляционных материалов, используемых для обмоток. Таблш1и 2.1 ь,; Климатическое исполнение ое обозначение Латинское Районы с умеренным климатом Районы с умеренным и холодным климатом Районы с сухим и влажным тропическим климазоь Районы с умеренно-холодным морским климатом Районы с тропическим морским климатом тпу --..
Г- —.=== ав .к - 'е:"'.~" т) , в ь ~реммжв 1 ь ь ювэм кьв 4 1 ,с м ) вкк Рис. 2.5. Виртуальная модель и блок измерение гад окна настройки (бЛ (е) синхронной мешины Чем более нагрсвостоск материал, тем болыцую мощность мо.,';" ';: 'Жст развить двигатель при тех же габаритах и той же массе. Луч- 1",;~'."; шее использование двигателя достигается за счет применения интенсивного охлаждения (вентиляторы) Изолирующие материалы, применяемые в двигателях, в соотвстж!-:,:-:-:":::,' сизин с нх нагрсвостойкостью делятся на следующие основные классы: ( 1 класс А — ссгественныс волокнистые материалы из хлопка, целлюлозы и шелка пропитанные злектроизоляцнонными лаками (предсльно допустимая температура О „„= 105'С; К пьюте ное моделирование полупроводниковых систем Основы элект оп иве а ьэ класс Š— синтетические органнчсскис плбнки, лаки и волокнистые материалы, (О„ = 120'С); Сз класс  — материалы из слюды, асбеста и стекловолокна содержащие, органические связующие вещества (О =130'С); 'ьз класс à — те жс материалы, что н для класса В, в сочетании с синтетическими связующими и пропитываюшимв составами, (Оьь =155'С); Г3 класс Н вЂ” те же материалы, что и для класса В, в сочетании с кремнийорганпческимп связующими и пропитываю.
шими составами, (О„в„=180'С); С1 класс С вЂ” слюда, стекло, кварц, ксрамическис материалы с неорганичсскими связующими составами илн без них, (О,„.„„)180'С), ограничивается физическими, химическими или электрическими свойствами материала). Температура нагрева зависит как от потерь (выделяющейся теплоты в двигателе), так и от условий охлаждсния двигателя, которые изменяются в широких пределах. Если температуру я плотность воздуха в производственных помещениях считают неизменной, то температура, при которой могут оказаться двигатели, работающие на открытом воздухе в различных широтах, колеблется от — 60 до +50'С. Особенно сильно изменяются условия охлаждения у авиационной и космической аппаратуры, где к резким колебаниям температуры добавляется изменение плотности воздуха.
В случае работы в открытом космосе охлаждение возможно только за счет излучения. Выделение теплоты в отдельных частях двигателя происходит неравномерно. Например, ток в обмотке возбуждения двигателЯ постоянного тока, работающего в следящей системе, неизменен, а ток в обмотке якоря зависит от напряжения. Это напряжение необ. ходимо для создания двигателем вращающего момента, прсодоле. ваюшсго нагрузочный момент. Условия охлаждения различных час. тей двигателя тоже различны. Тем не менее при анализе процессов нагрева и охлаждения часто предполагают, что двигатсль представ' ляет собой однородное тело и выделение тсплоты в ием происхо дит равномерно по всему обьему.
Однако остаются нерешенными множество вопросов. Какой двигатель выбрать для работы, например, в космических условиях в загазованной или запыленной среде, в среде с повьипснпой радш ацисй и т, д.? В случае, когда условия работы нс оговорены прона водителем двигателей, проводятся дополнительные исследования, а иногда и разработка нового двигателя.
Если производится выбор двигателя из тех, которые выпускаются промышленностью, то некоторые факторы удается учесть на начальном этапе. Прежде всего предпочтение следует отдать двигателям бесконтактным, так как они надежней, взрывобезопасней, имеют меньшие массу и габариты, чем ЭД постоянного тока. представле- Механическая часть электропривода в дальнейшем рассматривается в качестве «жесткой» мсханнческой модели. Это значит, что все звенья модели в процессе передачи момснта не деформируют- 2.3. Привеяение переменных и парамепзров рабочеао механизма к вапу иояопнипзепьноао явиаатепя 15, 151 Исполнительный двигатель электропривода связан механизмом через механическую передачу.
На рис. 2.6 но несколько типов механических передач. Рие. о ° 2.6. Типы механических передач в электроприводе 4 4 с рабочим Основы элект оп иво а '1 — =М вЂ” М И~ Ж н, (2.1) Рис. 2.7. Функциональная схема «жесткой» механической передачи и момент рабочего механизма. К мпьютерное моделирование полупроводниковых систем ся, кинематическис пары не имеют люфтов и зазоров, а потери а механической передаче учитываются только ее коэффициентом по- лезного действия, В этом случае динамические и статические моменты рабочего механизма могут быть пересчитаны и приведены к валу исполни. тельного двигателя.
На рис. 2.7 представлена функциональная схе. ма «жесткой» механической части электропривода. Уравнение движения в этом случае имеет известный вид: где М „= М '+ — момент сопротивления нагрузки, М +Мл Рт) Р приведенный к валу двигателя, ш,— угловая скорость вращения вала двигателя, А,, +ут ~ + з — момент инерции, приведенный к валу дви1Дт гателя, М' — собственный момент сопротивления двигателя, М вЂ” момент сопротивления редуктора, М вЂ” момент сопротивления рабочего механизма, 1', 1,„ У„и — моменты инерции двигателя, редуктора и рабоче- го механизма, ~', т) — передаточное число и коэффициент полезного действия редуктора.
При этом го = о ) в случае вращающегося рабочего механиз. ~ли 'ч' ма, и и = ~~ в случае линейно перемещающегося рабочего т механизма (рнс. 2.6). Часто при расчетах моментами сопротивления двигателя и редуктора пренебрегают и учитывают только приведенный момент рабочего механизма. Как правило, нагрузочный момент является случайной величиной. Точное его определение возможно лишь при статистической обработке результатов измерений на реальном объекте. Тем нс менее все разнообразие нагрузок можно систематизировать по характеру изменения момента от скорости либо от угла поворота рабочего механизма и представить в виде типовых зависимостей.
Типовые зависимости Мри —.- /'(Фри) представлены на рис. 2.8. м,1 При этом натрузочный момент М„= ~и имеет тот же вид, что с„т) ) а) Наиболее простым видом нагрузочного момента, удобным для аналитического решения задачи выбора двигателя, является постоянный момент, не зависящий от параметров ни по значению, ни по знаку: М„=солтт. Классическим примером такого вида нагрузки является подъем или спуск груза.
Близок к этому момент, создаваемый в системе регулирования скорости движения лентопротяжных механизмов и намоточных устройств с постоянным натягом ленты, провода и т. и. ОснОВы злект оп иво а Рис. 2.8. Типовые зависимости нагрузочного момента Компьютерное моделирование полупроводниковык систем б) Другим видом нагрузочного момента является момент сухого ° трения, неизменный по значению, но приложенный навстречу на, правлению вращения (скорости) М„=МлзТрко„,.
В следящих системах и в станочных электроприводах подачи этот вид нагрузка является основным. Кроме того, приводы вентилей, дросселей, клапанов в систе. мах автоматического регулирования температуры, расхода газа я жидкости, винтов кареток некоторых станков, щеток потенциометров и т. п. устройств характеризуется прежде всего момснтои сухого трения. В общем случае момент сухого трения нс остается постоянным, 3 0 В сложныгм образом зависит от скорости перемещения. Кролле того е а' механизмах, длительно находящихся в покое или в особых сред ся (например, в вакууме), наблюдается эффект залипания, при котор сопротивление начальному движению возрастает в несколько раз.
4ся1 с) Моментом вязкого трения называют пагрузочный мом М „= йоэн . 4 Зависимость нагрузочного момента от угловой скор ст, пример, вентилятора центробежного насоса, гребного и в у го винта, имеет вид, показанный на рис. 2.8, тг. Такой на „у ьй момент описывают формулой М„= йго„",, где л = 1,72 —: 2,5, и называют вентиляторным.
Я Часто нагрузочный момент зависит от угла поворота механизма а и его положения. Такой момент называют позиционным. Характерной нагрузкой является радиолокационная антенна, момент ~П сопротивления которой зависит от ее положения относительно на- " правления ветра. Поэтому в некотором диапазоне углов поворота 4 механизма позиционный момент может принимать отрицательные значения„то есть помогать двигателю вращать антенну.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
