Анализ параметров для электромеханических явлений
При анализе электромеханических процессов удобно применять относительные единицы различных физических величин.
Удобство обусловленно тем, что результаты исследования различных электроприводов, характеризующихся значительными отличиями в мощности, становятся универсальными и сопоставимыми. Кроме того, использование относительных величин ведет к сокращению числе параметров, фигурирующих в исследовании и делает полученные результаты более обозримыми и удобными для использования.
При выборе основного набора базовых величин целесообразно исходить из номинальных данных электрической машины.
Под номинальными данными обычно понимают предельные значения переменных состояния и внешних воздействий, при которых электрическая машина может работать длительное время. У машин переменного тока переменные состояния и внещние воздейсвия как правило носят синусоидальный характер.
При анализе процессов в электрической машине - двигателе постоянного тока в качестве основных базовых величин удобно использовать номинальные значения напряжения обмотки якоря и тока, а также электрическую угловую скорость вращения якоря на холостом ходу при номинальном напряжении на обмотке якоря и номинальном токе в обмотке возбуждения.
Производные базовые величины.
-сопротивление Rб=Uб/Iб=Uн/Iн
-индуктивность Lб=Uб/w0=Uн/Iн/w0
-потокосцепление ψб=Uб/w0
-момент Мб=pп*(m/2)*Uб*Iб/w0= pп*m*Uн*Iн/w0
-мощность Pб=(m/2)*Uб*Iб=m*Uн*Iн
-время Tб=1/w0,
где m-число фаз, pп - число пар полюсов, значения с индексом б - базовые, с индексом н -номинальные
Относительные величины
Переменная, выраженная в относительных единицах, равна отношению переменной к соответствующему базовому значению.
Переменные, выраженные в относительных единицах, будем помечать верхним индексом "*".
Так, например ток i в относительных единицах i*=i/Iб, где Iб - базовое значение тока.
Очевидно, что в нормальных режимах эксплуатации величина тока i* будет принадлежать интервалу. Введение относительных величин приводит к сокращению числа параметров, фигурирующих в уравнениях и делает их анализ более простым. Уравнения, записаные в относительных единицах имеют тот же вид, что и уравнения, записанные в размерных величинах. При этом полученные результаты анализа будут хорошо обозримыми и удобными для использования. Параметры электрической машины, представленные в относительных единицах, являются универсальными и слабо зависят от мощности. Так, например, активное сопротивление фазы явнополюсной обмотки статора машины для диапазона мощностей 1...100 кВт составляет 0,03...0,06. Основная индуктивность, выраженная в относительных единицах, L*0=2....3
Таким образом, исследования различных промышленных электроприводов, характеризующихся значительными отличиями в мощности, становятся универсальными и сопоставимыми.
Опубликовано 03.12.2012
|
