Герман-Галкин С.Г. - Компьютерное моделирование полупроводниковых систем в MatLab 6.0 (1057404), страница 9
Текст из файла (страница 9)
Виртуальным м ние; вся библиоте туальные лгодели мок Г, . ° ььнг а) б) Рис. 1.52. структурнав модель 1а) и реэуттьтвты моде,ированив (б) пид-регулятора Компьютерное моделирование лолупроводниковык систем Некоторые структурные модели угкс рассмогрсны в 1.7, 1.8, !.12). )з к) гв ею яюю,впалом Рьппк .Тяак ' гав ц' а ы'ь - ъ вг .« ' и а.к. чг г " 1 ...= т) ьциальныи 11.2) иального, нно. улязора с гчиггы коаты модеышс !рис. 2.1. Основные яонятия, термины и ояреяеаения Электропривод (рис.
2.1) — это электромеханическая система, состоящая из электрической машины (ЭМ), связанной посредством механической передачи (редуктор (Р) с рабочим механизмом (РМ), силового преобразователя (СП), системы управления (СУ), блока сенсорных устройств (БСУ), которые обычно играют роль датчиков обратной связи по основным переменным состояния электропривода, вторичных источников питания (ВИП)„обеспечивающих напря- "Ис. . 2.1. Блок-схема алектропривода Основы алвкт оп иво а Электроприводы делятся ~28): М г г(~ Компьюте ное моделирование полупроводниковых систем жение питания СУ, БСУ и входных цепей СП, и источника электри- ческой энергии (ИЭЭ). В качсствс СП в дальнейшем рассматриваются лишь силовые по лупроводниковые преобразователи. Они выполняют, во-первых, согласование электрических параметров источника электрической энерпги (ггапряжение, частота) с электрическими параметрами элелтрггческой машины и, во-вторых — регулирование электрических параметров машины.
Известно, чп> для управления скоростью вращения и моментом электрической машины необходимо регулировать электрические паралгетры на еб входе. Система управления гСУ) предназначена для управления СП, она обычно строится на микросхсмах либо микропроцессоре. На вход СУ подастся сигнал задания Пз и сигналы отрицательных обрапгых связей от БСУ. Система управления, в соответствии с заложенпылг в нее алгоритмом, вырабатывает сигналы управления СП, управляющего электричсской машиной. С сал>ого начала следуепг оговорить неко>норме особенное>ии терминологии, каса>ощиеся электрических лгашнн. Электрической машиной будем называть обобщенный электпромеханический преобразователь, обеспечивающий преобразование злектрическои энергии в лгехапическую при работе в двигапгельиом режилге, лгехаиической — в электрическую >гри рабопге в генераторнолг ретсиме, а также обеспечивающий >греобрггзование электрической и механической эиергшг в теплову>о >гри работе в реэ>сг»ие электролгагнипгного тормоза.
В элекпгроприводах в переходных и квазнус>паповившихся режшиах все эпш >гроггессы преобразования имеют мегэпо, Однако, отдавая дань традиции, чагино для электропривода будегв использоватьсн термин электрический денга>пель. Прг> этол> читатель должен понилшть, юпо речь иден> об элек>прической маишне. О по характеру движения — на врагцатсльный электропри вод и линейный электропривод; О по направлению движения — на реверсивный электропра вод, обеспечивающий вращение (движеггие) в обоих на правлениях, и неревсрсивный, обеспечивающий движенггв только в одном направлении; О по электрическим параметрам электрической машины на электропривод постоянного тока и элсктропривод пере' мснного тока; О по электрическим парамстрам источника злектрическог г> энергии — на элсктропрнвод, питающийся от промышлен' ной сстн 50 Гц и электропривод пи а , п тагощиися от автоном ного источника питания (аккумулято Р, солнечная атарся, дизель-генератор и т.
д ) ды непрерывного О по принципу действ>>я — на электроп иводь действия, подвижные части которого в установившемся режиме находятся в состоянии непрерывного движ ньш электропривод, подвижные части которого находятся в состоянии дислрспюго движения в установившемся режиме; О по соотношению между числом электрических машин и рабочих механизмов — на групповой элект ропривод, о еспечивающий движение нескольких рабочих механизмов от одной электрической машины, и индивидуальный, обеспечивающий движение одного рабочего механизма от одной электрической машины. На пболее совершенным электроприводом яш>яет ся автоматизированный электропривод — регулируемый электропривод с автоматичсскилг регулированием переменных состояния (момента и скорости). Автоматизированные электроприводы делятся на: О стабилизированный по скорости или момен з злектропривод; программно управляемый элсктропривод, осуществляющий перемещение рабочего механизма в соответствии с программой, заложенной в сигнал задания; слсдяшин злектропривод, осуществляющий перемещение еханизма в соответствии с произвольно изменяабочсго и ющимся входным сигналом; цозицнонныи электропривод, предназначенный для регулирования положения рабочего механизма.
а2. В эяек ° ° Выбор тцяа и мощност Ц ектро9вцватеяя ~5, 281 На рис. 2.2 п е р .. р дставлена классификация элсктричсских машин, применяемых в злсктроприводс. В качестве критериев классификации выбраны: 1. Па амст ы л р ' р з. сктричсскои сети, питающей якорь машины. По этому к иге ию все элсктричсскис машины разделены на два клас са. машины постоя нного тока и машины переменного тока. Компьютерное моделирование палуправсдниксвьи систем Основы алек еп ивс а ~ъл Ь':)с 2(ор :,:"20,2. Классификация скик машин 1ПЕ 2.
Принцип лействия электрических машин, в соответствии с которым машины переменного тока разделены на асинхронные н синхрапныс. 3. Способ создания магнитного поля в машине. В соответствии с этим критерием машины постоянно)о тока поделены на пять типов (рис. 2.2): ь".) магнпгаэлскгрическпе, в которых основное магнитное поле создается постоянными магнитами (1); 01 элек)роыагнитные с независимым возбуждением, в когорых обмотка вазбужлення подкл!очена к отдельному источнику (2)„. ь) электромап(итныс с параллельным возбуждением, в которых обмотка возбуждения н якорь подключены к одному источнику параллельно (3); 0.3 электромаппп.ные с последовательныл( возбуждением, в которых обмотка возбуя(пения и якорь включсиы последовательно к одному источнику (4); (:3 электромагнитные со смешанным возбуждением, когда часть обмот.ки возбуждения включена параллельно, а часть последовательно с якорем (5).
Асинхронные машины по этому критершо разделены на лвс ~руины: '0.) с короткозамкнутым ротором (6); 1:) с фазным ротором (7), обмотки фазного ротора через коп тактные кольца и щетки подсоединяются к внешней цсгп( Синхронные, так жс, как н машины постоянного тока, лепятся на электромагн)пные (8) н магнитоэлектрические (9).
4. Конструктивный критерий, в соответствии с которым машины пос~оянного тока и синхронные делятся на явно полюсные (1.!) (несимметричные в магнитном отношении) и неявнаполюсныс (11) (симметричные в ма(нитном отношении). Виртуальная модель машины постоянного тока Г)С Мас!ппе )ьи ходится в библиотеке Мас(ппе Рат((ег Яуз(еп) В!оскзе(. На рис. 23, ( показаны блок (3С Мас!)!пс и блок измерения, а на рис.
2.3, б пока зано окно настройки. В машине постоянна(о тока обмотка возбуждения (!Ьь„р-.) и якой ная цепь (А+, А — ) имскп раздсльныс вьшоды и могут быть сосдине ае одеевпопл) апр) тье ыасьа иепенпо порее!е)))ею(об осаабппе косее а р~а ~б с1 ;ььеоовсс аеспопппо1ьнаопсьрьлеюпьеппобооопп;песа поп!ос! : ало пеппе-галлерее ае соесЬеп' '. ьрм епб аарб(; рабье олб лербье ааапва (епопоь .' ьра 2 олб аа4ре 2': роппае опб парное 1еы и пп е!п . )лрп1 3 ° (аеб 041апе ,Ю (ре) Зпа!пхспепппппеиоарц(! (оО!е) роинеаи ропе!ее еп)пьоп е ппб абаоппсе (Гю(а1 п) 1а (нц ; Г (ОБ 0012) Пиб и б «б (тн Ь )а(НЛ 1240 120) „". "по)б-папсме ' еае ебпспоме ьп( (н) , г 10 "тоыаеопб(крас'2) ' Г 1 плпсоап (сыап соееюе ((ьп 04 !по) " ,Г" о спп1оп ь4асоап попасет((нн) 10 Ьоа срееб (са))п): 1 '$,,"Вит)т)тельная модель .намерения (а), , Фт)зойки (б) машины пастоянната тока Компьютерное моделирование полупроводниковых систем ны так, что реализуют 2, 3, 4 типы машин нз классификации рис 2.2.
Вход ТЕ предназначен лля подключения момента нагрузки, выход ш предназначен лля подключения блока измерения. В полях настройки машины вводятся параметры якоря ()га, Еа — сопротивление и индуктивность), параметры обмотки возбуждения Щ Е)), ин. луьгивность главной магнитной цепи (Еа)), момент инерции (.)), коэффициент вязкого трения (Втв), момент сухого трения (Т)) и начальная скорость машины.
Ниже (гл. 4) при математическом описи. нни маглины более подробно расслютрсна физическая интропретация всех коэффициентов. Аналогичные блоки для асинхронной машины показаны на ~(;.'=э)э рис. 2.4, а. Блок магнины имсет три входных зажима (А В С) $ф статорных обмоток, три выходных зажима (а Ь с) роторных обмо- '.!~ ток, один вход (Тпэ) лля подключения момента нагрузки и выход ',!5 (тл 5)) лля подключения блока измерения. В поле окна настройки (рнс. 2.4, б) вводятся: э ) тип ротора (короткозамкнутый, фазный); ьз система координат, в которой описывается машина; П номинальная мощность, номинальное линейное действую- ф~ щес напряжение и номинальная частота; П сопротивление и индуктивность рассеяния статора; Г3 сопротивление и индуктивность рассеяния ротора; П индуктивность взаимоиндукции; П люмент инерции, момент сухого трения н число пар полюсов; П начальные значения переменных состояния машины. Электрические параметры машины являются параметрами классической схелэы замещения.
Блок позволяет создать модель как асинхронной машины с короткозамкнутым ротором, так и машины с фазным ротором. Более подробные свслсния, касающиеся математического описания н моделирования асинхронной машины, рассмотрены в гл. 5. Блок измерения (рис. 2.4, в) является универсальным н используется и для асинхронных, и лля синхронных машин. Соответствующий тип машины выбирается в поле Маей(пе Туре. Блок измерения позволяет измерить любыс электромагнитные э~ ' электромеханические переменные состояния машины.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
