Тимофеев В.Н. (ред.) Применение магнитогидродинамических устройств в металлургии
Подождите немного. Документ загружается.
195
Вид модели в Simulink с регулятором скорости показан на рис. 4.65.
Рис. 4.65
Блок «А, В, С» имеет такую же структуру, как и в случае разомкнутой системы, но блок
«Управление» вынесен за его пределы (рис. 4.66).
Рис. 4.66
196
Блок «Управление» показан на рис. 4.67. В отличие от случая разомкнутой системы в блок
добавлен сумматор, на который подаются сигнал от задатчика интенсивности и сигнал обратной
связи по скорости вторичного элемента.
Рис.4.67
Изменение питающих фазных напряжений в замкнутой системе с пропорциональным
регулятором скорости показано на рис. 4.68.
Рис. 4.68
197
Зависимость динамического усилия (разности усилий двигателя и нагрузки) от времени показана
на рис. 4.69. В момент времени t = 0,3 c осуществляется наброс нагрузки 100 Н.
Рис. 4.69
Изменение скорости вторичного элемента во времени показано на рис. 4.70.
Рис.4.70
198
Траектория процесса на фазовой плоскости для данного случая показана на рис. 4.71.
Рис. 4.71
Модель системы с ПИ-регулятором скорости.
Вид модели в Simulink при использовании ПИ-регулятора останется таким же, что и в
случае П-регулятора, изменится только структура звена регулятора скорости «РС» (рис. 4.72).
Рис. 4.72
Зависимость питающего напряжения от времени при пуске двигателя в замкнутой системе с
пропорционально-интегральным регулятором скорости приведена на рис. 4.73. На рис. 4.74
показано изменение динамического усилия (разности усилий двигателя и нагрузки) во времени
для данного режима, с набросом нагрузки при t = 0,3 с.
199
Рис. 4.73
Рис. 4.74
200
Зависимость скорости вторичного элемента от времени показана на рис. 4.75, а фазовый
портрет – на рис. 4.76.
Рис. 4.75
Рис. 4.76
201
Модель ЛАД при импульсном запуске
В модели по Simulink изменяется блок «А, В, С» (рис. 4.77).
3
Out3
2
Out2
1
Out1
Пи т а н и е
Имп у л ь с н о е
управление
Mux
C
B
A
Рис. 4.77
Между источниками напряжения и двигателем появились блоки «Импульсное управление»
(рис. 4.78), позволяющие задавать импульсное питание двигателя.
1
питание
Пауза
Ключ
Выкл3
Выкл2
Выкл1
Вкл3
Вкл2
Вкл1
Вкл0
Sum
1
In4
Рис. 4.78
В звеньях «Вкл», «Выкл» задаются моменты времени, когда необходимо подавать и
отключать питание двигателя.
В качестве примера на рис. 4.79 показаны кривые питающих фазных напряжений
двигателя, а также зависимость динамического усилия от времени для данного случая.
202
Рис. 4.79
Учет насыщения сердечника индуктора ЛАД.
В данном случае магнитные сопротивления ферромагнитных участков
сердечника становятся функциями соответствующих МДС (потоков), как,
например, показано на рис. 2.51. Эти зависимости должны быть учтены в
ДСС магнитной цепи ЛАД (рис. 4.19). В качестве примера был рассчитан
процесс запуска двигателя от напряжения, в три раза превышающего
номинальное. Такой вариант питания возможен при кратковременном
режиме
работы ЛАД, который часто применяется в транспортных системах.
Учитывалось насыщение участков ярма индуктора основным потоком при
помощи зависимости (4.10) с параметрами (4.11). На рис. 4.80 показаны
зависимости усилия и скорости от времени, полученные с учетом (кривые с
меньшими значения величин) и без учета насыщения стали.
203
Рис. 4.80
204
4.6. Определение статических характеристик лад
Важной задачей при исследовании ЛАД является определение их статических
характеристик. Основными трудностями решения этой проблемы с помощью физических
моделей является ограниченная протяженность испытательных стендов и отсутствие
возможности в этой связи исследовать установившиеся режимы ЛАД.
Одним из путей нахождения статических характеристик ЛАД является
использование его динамической модели, построенной на основе
детализированных структурных схем. Общая структурная схема
вычислительного эксперимента с использованием динамической модели
ЛАД представлена на рис. 4.81.
Рис. 4.81
Здесь обозначено: МЭМП - модель электромеханического
преобразователя ЛАД; ММЧ - модель механической части двигателя; МСУ -
модель системы управления ЛАД; МАН - модель агрегата нагрузки; МАУ -
модель автомата управления агрегата нагрузки, МИС - модель
измерительной системы.
Модель механической части ЛАД строится по уравнению движения одномассовой механической системы:
V
r
= (F F
c
)(1/mp), (4.66)
где F – полное электромагнитное усилие машины; Fc – усилие сопротивления
нагрузки; m, V
r
– приведенная масса и линейная скорость вторичного
элемента. Модель представлена в виде многоканального нелинейного
многополюсника , полное электромагнитое усилие которого определяется
алгебраическим суммированием элементарных усилий его каналов. Модель
системы управления включается в общую структурную схему
вычислительного эксперимента при необходимости снятия статических
характеристик ЛАД в замкнутой системе стабилизации и регулирования его
скорости и
может быть при фазовом управлении описана уравнением: