В
режиме КЗ с увеличением емкости степень эллиптичности вначале уменьшается, а
затем возрастает. Пусковой момент достигает максимального значения при ёмкости
большей, чем ёмкость, обеспечивающая наименьшую степень эллиптичности поля.
Объясняется это тем, что с увеличением емкости возрастает напряжение на
конденсаторной фазе, а следовательно, увеличиваются ток
isβ
и начальный момент (МП ≡
isa
isβ
sin
(isa,isβ)).
При эллиптическом магнитном поле
электромагнитный момент содержит пульсирующую составляющую, обусловленную
взаимодействием тока прямой (обратной) последовательности статора с током
обратной (прямой) последовательности ротора. Наличие пульсирующей составляющей
момента приводит к увеличению длительности переходного процесса АКД.
При неизменной емкости напряжение на
конденсаторе и конденсаторной фазе не остаются постоянными в процессе пуска.
Максимальное значение напряжений
UC
и
Usa
наблюдается при холостом ходе. Частота вращения XX уменьшается с возрастанием
эллиптичности вследствие увеличения тормозного момента от токов обратной
последовательности.
Составление
структурной блок-схемы
Структурная блок – схема для исследования АКД,
составленная на основе системы ДУ (4.8) приведена на рис. 4.2. Она содержит
следующие решающие блоки: шесть интегросумматоров, которые служат для
формирования на выходе Ψsα,
Ψsβ,Ψrα,
Ψrβ,
ωr,
UC;
пять
блоков сумматоров, три
из которых воспроизводят
isα,
isβ
и Мэ, а оставшиеся два – (t+
ψ0) и
Usβ;
четыре блока произведения для получения произведения параметров ωr
и Ψrα,
ωr
и Ψrβ,
Ψsβ
и
isα,
Ψsα
и
isβ;
два блока датчика системного времени для задания текущего времени
t;
блок константы для задания начального угла ψ0; блок синуса для
получения функции sin(t
+ ψ0); три блока
усилителя для получения [-sin(t
+ ψ0)], [-ωrψrβ]
и
i'sβ
и блок скачка для задания момента сопротивления МC,
значение которого определяет режим работы двигателя.
Расчет коэффициентов решающих блоков
В работе исследуется однофазный АКД типа
АИРЕ63В4, имеющий следующие технические данные:
Р2н = 250 Вт;
U1Н
= 220 В;
I1Н=
2,3 А; Мн= 1,6 Нм; Мн* = 0,248; Мп* = 0,45; Мm*
= 1,6; η = 55%; cosφН
= 0,9; p
= 2; nН
= 1387 об/мин; ω1 = 314 1/с;
k
= 1,1; С = 16·10-6
Ф; IП*
= 4,5; активное и индуктивное сопротивления фазы α
статора
rαs
= 20,17 Ом и
xσsα
= 18,58 Ом; активное и индуктивное сопротивления фазы β статора гsβ
= 24,4 Ом и xσsβ
= 22,48 Ом; активное и индуктивное сопротивления фазы α ротора
rrα
= 20 Ом и
хσrα
= 21,02 Ом; индуктивное сопротивление взаимоиндукции
хтα= 250 Ом;
момент инерции ротора
J =
0,0022 кг·м2.
Для расчета коэффициентов решающих блоков
необходимо предварительно рассчитать базовые величины параметров, указанных в
табл. 4.1.
Таблица 4.1.
Базисные величины |
Uб,
В |
Iб,
А |
Zб,
Ом |
ωб,
рад/с |
ψб,
В·с |
tб,
с |
Pб,
Вт |
Mб,
Н·м |
Jб,
кг·м2 |
Расчётные
формулы |
|
|
Uб/Iб |
2πf1 |
Uбtб |
1/ωб |
UбIб |
pPб/ωб |
pMб/ωб2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
По формулам, приведенным в (4.8),
рассчитываются коэффициенты а1¸а16, величины которых
заносятся в табл. 4.2.
Таблица
4.2
a1 |
a2 |
a3 |
a4 |
a5 |
a6 |
a7 |
a8 |
|
|
|
|
|
|
|
|
a9 |
a10 |
a11 |
a12 |
a13 |
a14 |
a15 |
a16 |
|
|
|
|
|
|
|
|
Начальные условия для всех интегросумматоров
нулевые, т.е. Р1=0.
|