ИССЛЕДОВАНИЕ И РАЗРАБОТКА МАГНИТНЫХ МУФТ ДЛЯ ГЕРМЕТИЧНЫХ МАШИН
.pdfМн — момент нагрузки (в общем случае Мн = f (со) - механическая характе ристика исполнительного органа), Н-м;
Ji — приведённый момент инерции ведущих частей, кг-м2; J2 — приведённый момент инерции ведомых частей, кг-м2; рд — число пар полюсов электродвигателя;
Sj = dco,/dt — электрическое ускорение ведущей полумуфты, рад/с2; s2 = dco2/dt — электрическое ускорение ведомой полумуфты, рад/с2;
со, = dp^/dt — электрическая частота вращения ведущей полумуфты, рад/с; со2 = dp2 /dt — электрическая частота вращения ведущей полумуфты,
рад/с.
Опыт использования магнитных муфт показывает [40], что в большин стве случаев моментами трения Мф1 и Мф2 можно пренебречь.
Полную систему дифференциальных уравнений движения машины с учётом электромагнитных процессов в двигателе можно описать в виде [35, 54,. 70, 74]:
р. |
• ^ = ( М Э Д - М\]0 )j - М |
т . з 1 щ > ) ; |
|||
* |
ч |
" |
|
|
|
J 2 . d c o 2 |
т •sinO-MH ' |
|
|||
Рд |
jj. |
|
|
||
d |
t |
|
|
|
|
U l a |
= К -1а'Ча |
|
|
|
|
u l p |
= R 1 P **lp |
d^ip |
|
|
|
dt |
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
U 2 a = R 2 a |
- i 2 a + ^ + coy |
2 p ; |
|||
|
|
|
dt |
|
|
U2p — R2p 'Чр |
d\|/2p |
|
|
dt |
|
|
|
|
|
|
|
^ = T ' M ( i i p - i 2 a - i l a ' i 2 P |
) |
(3.13) |
|
|
|
|
|
где Uia , Uip, U2 a 5 U2p — напряжения в обмотках статора и ротора по осям а и Р; il a , ijp, i2 a , i2p — токи в обмотках статора и ротора по осям а и р ;
111
Ri<x» Rip» R20W R2P — активные сопротивления обмоток статора и ротора по осям а и р ;
М — взаимная индуктивность между обмотками статора и ротора; Via» Vip» Ч^а» Угр — составляющие потокосцеплений по осям а и |3.
Решение системы дифференциальных уравнений (3.13) осуществляется
спомощью современных программных средств MathCad или Matlab.
Вкачестве примера выполним исследование процесса пуска герметич ного насоса с асинхронным двигателем 4A100S4Y3 (исходные данные пред ставлены в табл. П1.1). Результаты моделирования в соответствии со структур ной схемой (рис. 3.2) представлены на рис. 3.3 - 3.8 и в табл. 3.1 — 3.2.
Таблица 3.1 Результаты моделирования процесса пуска герметичного насоса при Кп = 2,4
|
Угол |
Установившийся |
Время |
|
2р |
рассогласования |
переходного . |
||
угол, рад. |
||||
|
полумуфт, рад. |
процесса, с |
||
|
|
|||
4 |
0,400 |
0,273 |
0,29 |
|
6 |
0,429 |
0,273 |
0,32 |
|
8 |
0,430 |
0,273 |
0,32 |
|
10 |
0,510 |
0,273 |
0,35 |
|
12 |
0,596 |
0,273 |
0,28 |
|
14 |
0,720 |
0,273 |
0,35 |
|
16 |
0,960 |
0,273 |
0,44 |
112
|
m wm |
*PKП |
|
is_abc |
|
|
->-Tm |
|
"Ф: |
vs_qd |
|
|
wl |
|
|
|
|
|
Те |
|
|
thetarn Ь |
Scope |
|
Asynchronous Machine |
|
|
Machines |
|
• |
Measurement |
|
|
Й |
Demux |
|
|
Voltage Measurement |
|
Scopel |
|
Scope2
Рис. 3.2. Структурная схема асинхронного двигателя с магнитной муфтой
0.05 |
0.1 |
0.15 |
0.2 |
0.25 |
0.3 |
0.35 |
0.4 |
0.45 |
0.5 |
|
|
|
|
t, с |
|
|
|
|
|
0.05 |
0.1 |
0.15 |
0.2 |
0.25 |
0.3 |
0.35 |
0.4 |
0.45 |
0.5 |
|
|
|
|
t. с |
|
|
|
|
|
Рис. 3.3. Переходной процесс пуска герметичного насоса (2р = 8, Кп = 2,4)
114
0.05 |
0.1 |
015 |
0.2 |
025 |
0.3 |
0.4 |
045 |
0.5 |
t. с
a* -
Рис. 3.4. Переходной процесс пуска герметичного насоса (2р = 8,Кп =1,6)
115
1
о.
160
140
1 100120
80
60
40
20 -
Рис. 3.5. Переходной процесс пуска герметичного насоса (2р = 12, Кп = 2,4)
116
0.05 |
0.1 |
0.15 |
0 2 |
025 |
0.3 |
0.35 |
0.4 |
0.45 |
0.5 |
|
|
|
|
t,C |
|
|
|
|
|
Рис. 3.6. Переходной процесс пуска герметичного насоса (2р=12,Кп =1,6)
117
t, с
Рис. 3.7. Переходной процесс пуска герметичного насоса (2р=16,Кп = 2,4)
118
Рис. 3.8. Переходной процесс пуска герметичного насоса
(2р=16,Кп =1,6)
119
