Cтраница 2
Аналитические решения уравнений электромеханического преобразования энергии, рассмотренные в гл. [16]
Обычно в уравнениях электромеханического преобразования энергии независимыми переменными являются напряжение и момент сопротивления. В этих уравнениях содержится и частота напряжения, определяющая частоту тока. В общем случае одновременно могут изменяться напряжение ( и частота) и момент сопротивления, но в большинстве случаев влияние момента сопротивления на динамические и статические характеристики электрических машин изучается при неизменных напряжениях, а изменение U и / - при постоянном моменте сопротивления. [17]
Обычно в уравнениях электромеханического преобразования энергии независимыми переменными являются напряжение и момент сопротивления. В этих уравнениях содержится и частота напряжения, определяющая частоту тока. В общем случае одновременно могут изменяться напряжение ( и частота) и момент сопротивления, но в большинстве случаев влияние момента сопротивления на динамические и статические характеристики электрических машин изучается при неизменных напряжениях, а изменение U и / - при постоянном моменте сопротивления. [18]
Если в уравнениях электромеханического преобразования энергии ( 2 - 1) и ( 2 - 7) или других преобразованных уравнениях, например ( 2 - 14), ( 2 - 17), ( 2 - 48), считать угловую скорость в переходном процессе неизменной, то уравнения становятся линейными и их решение может быть найдено аналитически: при этом уравнения напряжений можно решать независимо от уравнения движения. [19]
В простейшем виде уравнения электромеханического преобразования энергии представляют собой систему из пяти уравнений. [20]
За внешней простотой уравнений электромеханического преобразования энергии таится огромное число возможных конструктивных модификаций электрической машины. Отличия определяются различной комбинацией параметров, входящих в уравнения напряжений. [21]
Коэффициенты при переменных в уравнениях электромеханического преобразования энергии для реальных машин не остаются постоянными. Активное сопротивление ротора изменяется за счет вытеснения тока, а активное сопротивление обмотки статора может изменяться из-за нагрева. Индуктивные сопротивления зависят от насыщений, а в некоторых приводах приведенный момент инерции зависит от скорости. [22]
![]() |
Пространственная модель электрической машины с нелинейными параметрами. [23] |
Возможны два подхода к анализу уравнений электромеханического преобразования энергии с нелинейными коэффициентами. Один из них состоит в том, чтобы в уравнениях вместо постоянных коэффициентов использовать нелинейные коэффициенты. Второй подход состоит в замене уравнений с нелинейными коэффициентами бесчисленным числом линейных уравнений с постоянными коэффициентами. [24]
Наиболее удачным подходом к составлению уравнений электромеханического преобразования энергии является применение уравнений обобщенного электромеханического преобразователя. Теория обобщенного электромеханического преобразователя исходит из представления поля в воздушном зазоре машины, которое формируется токами, протекающими в т обмотках на статоре и п обмотках на роторе. Теория обобщенного электромеханического преобразователя объединяет теорию поля и теорию цепей, соединяя достижения обоих этих направлений. [25]
В зависимости от формы записи уравнений электромеханического преобразования энергии параметрами могут быть индуктивные сопротивления, но независимо от формы уравнений это всегда коэффициенты перед переменными. Ошибочно параметрами называют массу, КПД и другие показатели машины. [26]
![]() |
Модель электрической машины с нелинейными параметрами. [27] |
Возможны два подхода к анализу уравнений электромеханического преобразования энергии с нелинейными коэффициентами. Один из них состоит в том, чтобы в уравнениях вместо постоянных коэффициентов использовать нелинейные коэффициенты. Второй подход состоит в замене уравнений с нелинейными коэффициентами бесчисленным числом линейных уравнений с постоянными коэффициентами. [28]
При любых параметрах, входящих в уравнения электромеханического преобразования энергии асинхронной машины, равных нулю, не происходит преобразования энергии - вычислительная машина не может решать уравнений при этих условиях. [29]
Нелинейность хотя бы одного коэффициента в уравнениях электромеханического преобразования энергии приводит к появлению бесконечного спектра гармоник поля, а уравнения становятся сходными с уравнениями обобщенного ЭП. Отличие состоит в том, что при составлении модели берется одинаковое число обмоток на статоре и роторе, а определение связей между гармониками ( в модели - связи между фиктивными обмотками) имеет особенности для каждого параметра. При изменении нагрузки или напряжения на выводах ЭП связи между гармониками ( в уравнениях - взаимные индуктивности) не остаются постоянными. [30]