Delist.ru

Выбор рациональной структуры, основных компонентов и систем управления электротрансмиссией гусенечных машин (23.03.2007)

Автор: Назаров Сергей Витальевич

Для изучения возможности улучшения тягово-динамических характеристик ГМ в звено постоянного тока преобразователя напряжения и частоты включена батарея молекулярных накопителей энергии.

Вольтамперная характеристика на зажимах батареи емкостных накопителей представлена уравнением

где UЕН – напряжение на зажимах батареи МНЭ; UЕНо – напряжение на зажимах МНЭ при отсутствии процессов заряда и разряда; IЕН – ток батареи МНЭ; rЕН – внутреннее сопротивление батареи МНЭ.

где nен – количество параллельно включенных емкостных накопителей (ЕН) в батарее; Iзен, Iрен – соответственно токи заряда и разряда ЕН.

При заряде накопителя постоянным током напряжение на нем определяется по следующей формуле

где СЕН – емкость батареи накопителя; tзен – время заряда ЕН.

может быть описан зависимостью

где UЕН1 – напряжение в конце i-го интервала времени; UЕН0 – напряжение в начале i-го интервала времени; IЕН1 – ток емкостного накопителя средний в i-ом интервале; ?t – длительность интервала; Т1= Сен(rен+Rяц) – постоянная времени ЕН и обмотки якоря; Rяц – эквивалентное сопротивление якорной цепи ТЭД.

может быть рассчитана по формуле:

где RН – сопротивление нагрузки в Ом, на которую производится разряд; UРЕН – напряжение разряда.

в фарадах, рассчитывается по формуле:

Таким образом, комплексная методика оценки эффективности и выбора рациональной структуры ЭТ позволила на основе набора частных показателей свойств электротрансмиссии для ГМ сформировать систему групповых частных показателей основных свойств ЭТ. Комплекс уточненных моделей элементов ЭТ переменного тока стал основой для построения обобщенной системы взаимосвязанных моделей ЭТ и исследования динамических свойств гусеничной машины при работе на различных режимах при переменной нагрузке на ведущих звездочках и изменении режимов работы ДВС.

В третьей главе приведены теоретические и экспериментальные исследования ЭТ с МНЭ.

Проведенная систематизация вариантов режимов управления тяговыми асинхронными электродвигателями и их характеристики представлена в табл. 1.

Таблица 1.

№ Вариант управления Интервал частотного диапазона Обобщенный закон регулирования

Частные характеристики Предельные характеристики

11 Фд*= const Фд*= 1,0 ( 1,25 f1мин*? f1*? f1в* U1* =?U1(f1*, fs*, Фд*)

fs*= fs.мах*

Фд*= 1,0 f1в*? f1*? f1U* U1*=?U1(f1*, fs*, Рд1*)

1? f1*? f1U* U1*=?U2(f1*, fs*, Рд1*)

fs*=?s2(f1*, Фд*, Рд1*)

33 U1* = const U1* = 1,4 ( 1,5 1? f1*? f1мах* U1* = U1.мах*

fs*=?s3(f1*, U1*, Рд1*

44 ?д = ?д.мах ?д = ?д.мах f1U*? f1*? f1мах* U1* = ?U4(f1*, fs*, Рд1*)

fs*=?s4(f1*)

55 cos?д = cos?д.мах f1U*? f1*? f1мах* U1* = ?U5 (f1*, fs*, Рд1*)

fs*=?s5(f1*)

Сравнительный анализ вариантов управления позволил сделать вывод что, регулирование АД возможно осуществлять при следующих сочетаниях вариантов управления:

сочетание вариантов 1 и 3. В интервале от f1мин* до f1u* поддерживается постоянство номинального потока (вариант 1) и далее до f1mак* постоянство напряжения;

сочетание вариантов 1 и 4. В интервале от f1мин* до f1?* применяется вариант 1 (f1?* - частота, соответствующая выходу АД на управление при ?мак) и далее до f1mак* вариант 4;

сочетание вариантов 1, 2 и 3. В интервале от f1мин* до fн* регулируется по варианту 1, затем до fu* - по варианту 2 и далее до f1mак* - согласно варианта 3;

сочетание вариантов 1,2 и 4. Как и в предыдущем случае, до частоты fu* используются варианты 1 и 2 и далее до f1mак* ( вариант 4.

Наиболее целесообразным способом частотного регулирования АД для вездехода с ЭМТ переменного тока рекомендовано применять сочетание вариантов 1, 2, 3. Эти режимы управления обеспечивают получение частоты fмак и мощности Р?= const при наименьшем значении напряжения и сравнительно простой системе регулирования.

В условиях бездорожья при достаточно частых сменах режимов движения тяговые АД практически работают в переходных режимах изменения скорости как в функции сигналов управления, так и в функции момента сопротивления вращению, определяемого дорожными условиями и другими случайными факторами.

В главе показано, что для оценки систем управления привода с АД можно ограничиться исследованием электромеханических переходных процессов на основе сформулированных специфических особенностей привода ЭТ.

Определены основные условия, предъявляемые к системе управления для обеспечения работы АД на устойчивой части механической характеристики, включающие:

-обеспечение на входе двигателя значения скорости изменения частоты ?=df1*?dt, которое должно быть меньше критического ускорения ротора ? рк=d??dt

где ?рк – критическое ускорение ротора, ?Мmak – максимально возможный критический момент двигателя, Тм – электромеханическая постоянная времени двигателя;

-обеспечение задания s(f)‹sk (Mд‹Mk) и формирования значения ?‹ ?рк в соответствии с ускорением ротора.

Страницы: 1  2  3  4  5  6  7