Расчет параметров объекта управления, датчиков и исполнительного устройства

Объектом управления является асинхронный двигатель. Линеаризованная структурная схема асинхронного двигателя представлена на рисунке 5.5:

Рисунок 5.5 – Линеаризованная структурная схема асинхронного двигателя

Необходимо рассчитать основные параметры эквивалентной схемы замещения двигателя, это уже было сделано в третьей главе настоящего дипломного проекта, поэтому продублируем результаты данного расчёта:

Номинальное скольжение:

(5.24)

Номинальная угловая скорость:

(5.25)

Синхронная угловая скорость:

(5.26)

Номинальные потери мощности:

(5.27)

Принимаем:

, (5.28)

(5.29)

Момент холостого хода:

(5.30)

Электромагнитный номинальный момент:

(5.31)

Переменные номинальные потери мощности в роторе:

(5.32)

Задаемся коэффициентом загрузки k_з,m, соответствующим максимальному к.п.д. АД:

k_з,m = 0,5 – 1,0.

Переменные номинальные потери мощности при k_з,m = 0,9:

(5.33)

Постоянные потери мощности:

(5.34)

Переменные номинальные потери мощности в обмотках статора:

(5.35)

Активное сопротивление обмотки статора:

(5.36)

Максимальное значение электромагнитного момента:

(5.37)

Коэффициент:

(5.38)

Сопротивление:

(5.39)

Приведенное активное сопротивление фазы ротора:

(5.40)

Индуктивное сопротивление короткого замыкания:

(5.41)

Критическое скольжение:

(5.42)

Коэффициент a:

(5.43)

Рассчитывает электромагнитный момент АД по формуле Клосса для найденных параметров и скольжения S = S_ном:

(5.44)

Сравниваем М_э.ном, рассчитанный по формуле (5.30), сМ(S_ном). Если погрешностьΔmпревышает допустимую (обычно 5-10%), то корректируемk_з,m иМ_{0 ,}а затем повторяем расчет до получения требуемой погрешности.

(5.45)

Погрешность Δmне выходит за допустимые пределы, следовательно перерасчет производить не надо.

Принимаем:

(5.46)

Ток холостого хода:

(5.47)

Эквивалентное сопротивление намагничивающего контура:

(5.48)

Синус ₀холостого хода

(5.49)

Индуктивное сопротивление намагничивающего контура:

(5.50)

Определив значения сопротивлений, рассчитываем значения индуктивностей:

Гн,(5.51)

Гн, (5.52)

Гн. (5.53)

Индуктивности рассеивания статора и ротора:

(5.54)

(5.55)

Рассчитаем эквивалентные сопротивления, индуктивности цепи статора и эквивалентную постоянную времени статора.

Эквивалентная индуктивность цепи статора:

Гн.(5.56)

Эквивалентное сопротивление цепи статора:

(5.57)

Электромагнитная постоянная времени статора:

. (5.58)

Электромагнитная постоянная времени ротора:

(5.59)

Модуль жесткости механической характеристики:

(5.60)

где М_к- критический момент, определяемый по формуле:

Тогда передаточная функция асинхронного двигателя примет вид: