運(yùn)動控制系統(tǒng)(18)-資料下載頁
2025-08-05 17:25本頁面
【正文】 nIXUnIXEC?????（ 717） ? 轉(zhuǎn)速特性方程的直觀形式 則式（ 715）可改寫成 )(1 ΣdERIUCn ??（ 718） 其中， p0r0d c o ?EU ?LDTT0D 22π3π3 RRRXXR ???????注意： 在直流調(diào)速系統(tǒng)中，電動勢系數(shù) Ce是常數(shù)，但 在串級調(diào)速系統(tǒng)中， CE是負(fù)載電流的函數(shù)，它是使轉(zhuǎn)速特性成為非線性的重要因素 ，故兩個符號的下角不同，以示區(qū)別。 ?兩種轉(zhuǎn)速特性的比較 ?式（ 718）表明，異步電動機(jī)串級調(diào)速系統(tǒng)與直流它勵電動機(jī)的轉(zhuǎn)速特性在形式上完全相同，改變電壓即可得到一族平行移動的調(diào)速特性。 ?在直流調(diào)速系統(tǒng)中，須直接改變電壓 U；而在異步電動機(jī)串級調(diào)速系統(tǒng)中，它是通過改變式（ 716）第二項(xiàng)中的控制角 ? 來實(shí)現(xiàn)的。 兩種轉(zhuǎn)速特性的比較（續(xù)） ?在串級調(diào)速系統(tǒng)中總電阻 R? 較大，系統(tǒng)的調(diào)速特性較軟；對于 ?p?0 的第二工作區(qū)，計(jì)及 ?p的影響，在同一逆變角 ?下的電壓更小，相當(dāng)于也發(fā)生變化，因而調(diào)速特性更軟。 4. 電磁轉(zhuǎn)矩方程 ?轉(zhuǎn)差功率 可以從轉(zhuǎn)子整流電路的功率傳遞關(guān)系入手，暫且忽略轉(zhuǎn)子銅耗，則轉(zhuǎn)子整流器的輸出功率就是電動機(jī)的轉(zhuǎn)差功率 dd0Dp0rs )π3c ( IIsXsEP ?? ?? 電磁轉(zhuǎn)矩公式 而電磁功率 Pm=Ps/s，因此電磁轉(zhuǎn)矩為 dd0Dp0r00s0me )π3c (1 IIXEsPPT ??????? ?dMd0d0D0d π3ICIIXU?????（ 719） ?0—— 理想空載機(jī)械角轉(zhuǎn)速 rad/s ； CM—— 串級調(diào)速系統(tǒng)的轉(zhuǎn)矩系數(shù)， 式中 因?yàn)椋? )π3(1 d0D0d0M IXUC ???它也是電流 Id 的函數(shù)。與式（ 717）的電動勢系數(shù) CE 相比可知， CM和 CE對 Id 的關(guān)系是一樣的。由于 ?0 =2?n0 /60，所以 EM π30 CC ?（ 720） 可見， CM和 CE的關(guān)系與直流他勵電動機(jī)中 Cm 和 Ce的關(guān)系完全一致。 5. 串級調(diào)速的機(jī)械特性方程 當(dāng)串級調(diào)速系統(tǒng)在第一工作區(qū)運(yùn)行時，?p=0，代入式（ 719），再令 dTe/dt=0，可求出 電磁轉(zhuǎn)矩的計(jì)算最大值 Te1m，經(jīng)過適當(dāng)?shù)臄?shù)學(xué)推導(dǎo)，得 第一工作區(qū)的機(jī)械特性方程式 ： ?第一工作區(qū)的機(jī)械特性方程式 24m111m1e 1 me???????ssssTT (721) ?s1m=s1ms10 —— 在給定 ? 值下，從理想空載到計(jì)算最大轉(zhuǎn)矩點(diǎn)的轉(zhuǎn)差率增量； ?s1=ss10 —— 在相應(yīng)的 ? 值下，由負(fù)載引起的轉(zhuǎn)差率增量； 式中 s10 —— 相應(yīng) ? 值下的理想空載轉(zhuǎn)差率； s1m—— 對應(yīng)于計(jì)算最大轉(zhuǎn)矩 Te1m的臨界轉(zhuǎn)差率： π322π320DLDTT10m1 XRRRXss????? (722) Te1m ——系統(tǒng)在第一工作區(qū)的 “ 計(jì)算最大轉(zhuǎn)矩 ” 。 由于在異步電動機(jī)串級調(diào)速時，負(fù)載增大到一定程度，必然會出現(xiàn)轉(zhuǎn)子整流器的強(qiáng)迫延遲換相現(xiàn)象，也就是說，系統(tǒng)必然會進(jìn)入第二工作區(qū)。而 Te1m 是在 ?p= 0 的條件下由式（ 719）求得的，它只表示若系統(tǒng)能繼續(xù)保持第一工作狀態(tài)將會達(dá)到的最大轉(zhuǎn)矩。 ?第二工作區(qū)的機(jī)械特性方程式 (723) 2c o s4m222m2p2e 1 me???????ssssTT ??s2m=s2ms20 —— 計(jì)及強(qiáng)迫延時換相，對應(yīng)于某一 ?p 值時的轉(zhuǎn)差率增量； ?s2=ss20 —— 在給定 ? 與 ?p值下，由負(fù)載引起的轉(zhuǎn)差率增量 。 式中 s20——相應(yīng) ? 與 ?p 值下的理想空載轉(zhuǎn)差率： p0r2T20 c osc os??EUs ?π322π320DLDTT20m2 XRRRXss?????(724) 而 ?注意： 在用式（ 723）計(jì)算第二工作區(qū)的一段機(jī)械特性時，等號左邊分母中仍用Te1m ，這是為了使第一、二工作區(qū)的機(jī)械特性計(jì)算公式盡量一致，不要誤解為第二工作區(qū)的最大轉(zhuǎn)矩就是 Te1m ，它具有另外一個最大轉(zhuǎn)矩 Te2m 。 ? 幾種最大轉(zhuǎn)矩的關(guān)系和計(jì)算 從異步電動機(jī)的銘牌數(shù)據(jù)可計(jì)算出額定轉(zhuǎn)矩 TeN和正常運(yùn)行時的最大轉(zhuǎn)矩 Tem 。 對串級調(diào)速系統(tǒng)來說，有實(shí)用意義的是第一工作區(qū)的計(jì)算最大轉(zhuǎn)矩 Te1m 和 第二工作區(qū)真正的最大轉(zhuǎn)矩 Te2m（可證明， Te2m 對應(yīng)于 ?p=15176。 ）。還有第一、二工作區(qū)交界的轉(zhuǎn)矩值， 稱作交接轉(zhuǎn)矩 Te12。 按照上面的推導(dǎo)，可得 eme 1m ?TTeme 2m ?TTem2e1 ??TT（ 725） （ 726） （ 727） 式（ 726）說明， 異步電動機(jī)串級調(diào)速時所能產(chǎn)生的最大轉(zhuǎn)矩比正常接線時減少了 %， 這在選用電機(jī)時必須注意。 另外，由式（ 727）可知， Te12 = Tem，而異步電動機(jī)的轉(zhuǎn)矩過載能力一般大于 2，即 Tem ≥ 2T eN，所以 當(dāng)電動機(jī)在額定負(fù)載下工作時，還是處于第一工作區(qū)。 6. 異步電動機(jī)串級調(diào)速時的機(jī)械特性 圖 711 異步電動機(jī)串級調(diào)速時的機(jī)械特性 s20 作業(yè) ?課外作業(yè)： P:241 71 72 77
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