Моделирование нелинейностей ЭМС.

При рассмотрении поведения ЭМС в переходных режимах необходимо принимать во внимание присущие им нелинейности.

1. Нелинейности в системах электропривода могут быть обусловленные такими факторами:

2. Нелинейности механических характеристик электродвигателей, например: механические характеристики асинхронных двигателей, двигателей постоянного тока последовательного и смешанного возбуждения.

3. Нелинейности характеристик нагрузки (статического момента).

а) б)

Рис.3.1. Нелинейности обусловленные характеристиками нагрузки

Например: вентиляторная характеристика турбомеханизмов (); характеристики металлорежущих станков () рис.3.1,а); ножницы для резания металла () рис.3.1,б).

Нелинейностями конструкции и свойств механической передачи. Типичными примерами является наличие в передачах зазоров и люфтов, нелинейность характеристики соединения между валами.

Нелинейности сил трения.

а) внутреннее вязкое трение, определяется силами, которые действуют в подшипниках и соединениях. Для подшипников скольжения в диапазоне малых скоростей (рис.3.2.а) - 1); при больших более точной есть нелинейная зависимость (рис.3.2.а) - 2);

а) б) в)

Рис.3.2. Нелинейные характеристики моментов трения:

а) внутреннее вязкое трение; б) кулоновское трение; в) сухое трение.

Нелинейные ветви характеристик иногда приблизительно заменяют прямыми (рис.3.2.а-в).

4. Нелинейности элементов системы управления электропривода.

К нелинейностям, обусловленным элементами систем управления электропривода относят нелинейные элементы, с помощью которых осуществляется токоограничение в замкнутых системах автоматического управления рис.3.3,а); элементы с ограниченной величиной рабочего участка рабочей характеристики - магнитные усилители (МП), полупроводниковые сумматоры (рис.3.3, б); элементы, которые имеют область насыщения (рис.3.3, в) и др.

а) б) в)

Рис.3.3. Нелинейности элементов систем управления электропривода

Нелинейности функциональных влияний.

Нелинейности типа произведения двух функций, квантование по уровню и временами в цифровых САК.

5. Нелинейности, обусловленными свойствами преобразователей электрической энергии.

Рис.3.4. Нелинейность регулировочной характеристики

Сюда относятся, например, нелинейности регулировочной характеристики тиристорного преобразователя (рис.3.4.); наличием зоны прерывчатых токов; неполной управляемостью преобразователей и др.

Рассмотренные нелинейности являются основными, но не исчерпывают всего разнообразия нелинейностей. Электромеханическая система может иметь сразу несколько нелинейностей, и необходимо выделить наиболее важные, которые существенно влияют на показатели работы исследуемого объекта.

Нелинейности можно поделить на две группы:

- аналитические - такие, что могут быть представленные системой кусочно- непрерывных уравнений.

- неаналитические - такие, которые представлены в виде графиков или таблиц.

Дата добавления: 2015-10-29