Электротехнический портал Элекаб - справочник электрика, энергетика.

О проекте
Авторам
Реклама на портале

 
Главная | Справочник | Схемотека | Нормативы | Форум | Статьи | Новости | Выставки | Пресс-релизы |




Главная >> Обзоры. Статьи. Информация. >> Электротехника. >> Исследование частотного диапазона двигателя постоянного тока при импульсном управлении.

Исследование частотного диапазона двигателя постоянного тока при импульсном управлении.

Импульсное управление частотой вращения двигателя постоянного тока (ДПТ) применяется для получения устойчивой работы при ползучих скоростях. В [1] отмечается, что использование комбинированного управления позволяет улучшить эксплуатационные характеристики электропривода (ЭП). В [2] приводится расчёт предельной длительности импульсов для ДПТ независимого возбуждения (НВ). Однако исследование вопросов устойчивости работы ДПТ при импульсном управлении в литературе освещены недостаточно. В этой статье приводится условие расширения частотного диапазона ЭП с ДПТ НВ с импульсным управлением и нагрузке типа сухое трение.

Рассмотрим уравнение динамики ДПТ НВ при малой индуктивности якоря: Lя = 0, согласно закону управления на рис. 1.

  Jdw  = MЭ - Mс (1)
dt  

Средняя величина момента, развиваемого ДПТ, определится:

MЭ·T = M1· tи + M2· (T - tи) (2)

Где М1, М2 - моменты ДПТ, развиваемые в течение tи и Т - tи соответственно; Т - период следования импульсов; tи - длительность импульса.

Из (2) при подстановке t  = tи·T -1 - относительное время включения следует:

MЭ = M1· t + M2· (1 - t) (3)

Аналогично [3] М1 и М2 определяются из уравнений механических характеристик ДПТ:

M1 = Mk1 1 - w (4)
  w01
M2 = Mk2 1 - w = - Mk1w (5)
  w02 w01a

где Мк1, Мк2 - моменты короткого замыкания; w01, w02 - частоты вращения холостого хода; a  = R1/R2.

Из (3) с учетом (4), (5) следует:

MЭ = Mk1· t -  wMk1· (t + (1 - t)) (6)
         w01a

Из (2) с учетом (6) следует:

  Jdw - Mk1· (t + (1 - t)) · w = Mk1· t - Mc (7)
dt    w01a

Пусть

Mс = Mсо + mw (8)

где m = dMс/dw.

Тогда из (7) с учетом (8) получим:

  Jdw - Mk1 м t + (1 - t)  + m ь · w = Mk1· t - Mc (9)
dt    w01 о a ю

Условие устойчивости состояния равновесия (СР):

  Mk1 м t + (1 - t) ь  + m > 0 (10)
w01 о a ю

Условие устойчивости СР при непрерывном управлении ( t  = 1):

  Mk1  +  m  > 0 (11)
w01

Импульсный ЭП имеет больший запас устойчивости СР и, следовательно, шире частотный диапазон при выполнении следующего условия:

  Mk1 м t + (1 - t) ь  +  m  >  Mk1н  + m (12)
w01 о a ю w

Учитывая, что:

  Mk1  =  Mk1н (13)
w01 w

Получим условие расширения частотного диапазона ЭП при импульсном управлении:

  t + (1 - t)  > 1 (14)
a

И следовательно:

R2 < R1 (15)

Графики изменения напряжения на якоре (Uя) и частоты вращения вала ДПТ (w) при импульсном управлении.

Рис. 1. Графики изменения напряжения на якоре (Uя) и частоты вращения вала ДПТ (w) при импульсном управлении.

Скобло М. Р., Яблоков Ю. А.


Бренд Legrand на ЭлектроПрофи

Ждём вас за покупками со скидкой -20% в "АВС-электро" вашего города.

Перейти на сайт