Motorul sincron este o mașină electrică trifazată. Această circumstanță complică descrierea matematică a proceselor dinamice, deoarece odată cu creșterea numărului de faze, numărul ecuațiilor de echilibru electric crește, iar conexiunile electromagnetice devin mai complexe. Prin urmare, vom reduce analiza proceselor într-o mașină trifazată la analiza acelorași procese într-un model echivalent în două faze al acestei mașini.
În teoria mașinilor electrice, s-a dovedit că orice mașină electrică polifazată cu n-înfășurarea statorului de fază și m-înfășurarea fazei rotorului, cu condiția ca impedanțele fazelor statorului (rotorului) să fie egale în dinamică, poate fi reprezentată printr-un model în două faze. Posibilitatea unei astfel de înlocuiri creează condiții pentru obținerea unei descrieri matematice generalizate a proceselor de conversie a energiei electromecanice într-o mașină electrică rotativă pe baza considerării unui convertor electromecanic bifazat idealizat. Un astfel de convertor se numește mașină electrică generalizată (OEM).
Mașină electrică generalizată.
OEM vă permite să reprezentați dinamica motor real, atât în sistemele de coordonate staționare, cât și în cele rotative. Această din urmă reprezentare face posibilă simplificarea semnificativă a ecuațiilor de stare ale motorului și sinteza controlului pentru acesta.
Să introducem variabile pentru OEM. Apartenența unei variabile la o anumită înfășurare este determinată de indici care indică axele asociate înfășurărilor unei mașini generalizate, indicând relația cu statorul 1 sau rotorul 2, așa cum se arată în Fig. 3.2. În această figură, sistemul de coordonate conectat rigid cu statorul staționar este indicat prin ,, cu un rotor rotativ - ,, - unghiul electric de rotație.
Orez. 3.2. Diagrama generală a mașinii cu doi poli
Dinamica unei mașini generalizate este descrisă prin patru ecuații de echilibru electric în circuitele înfășurărilor sale și o ecuație de conversie a energiei electromecanice, care exprimă momentul electromagnetic al mașinii în funcție de coordonatele electrice și mecanice ale sistemului.
Ecuațiile Kirchhoff, exprimate în termeni de legătură de flux, au forma
(3.1)
unde și sunt rezistența activă a fazei statorice și respectiv rezistența activă redusă a fazei rotorului mașinii.
Legătura fluxului fiecărei înfășurări vedere generala este determinată de acțiunea rezultată a curenților tuturor înfășurărilor mașinii
(3.2)
În sistemul de ecuații (3.2), se adoptă aceeași denumire cu un indice pentru inductanțele intrinseci și reciproce ale înfășurărilor, a căror prima parte este 
, indică în ce înfășurare este indusă EMF și a doua 
- prin curentul cărui înfășurare este creat. De exemplu, - autoinductivitatea fazei statorice; - inductanță reciprocă între faza statorică și faza rotorului etc.
Notarea și indicii adoptați în sistemul (3.2) asigură uniformitatea tuturor ecuațiilor, ceea ce face posibilă recurgerea la o formă generalizată de scriere a acestui sistem convenabilă pentru prezentare ulterioară.
(3.3)
În timpul funcționării OEM, poziția relativă a înfășurărilor statorului și a rotorului se modifică, prin urmare, inductanțele intrinseci și reciproce ale înfășurărilor în cazul general sunt o funcție a unghiului electric de rotație al rotorului. Pentru o mașină de pol implicită simetrică, inductanțele intrinseci ale înfășurărilor statorului și ale rotorului nu depind de poziția rotorului
iar inductanțele reciproce dintre înfășurările statorului sau ale rotorului sunt zero
întrucât axele magnetice ale acestor înfășurări sunt deplasate în spațiu unul față de altul printr-un unghi. Inductanțele reciproce ale înfășurărilor statorului și ale rotorului trec ciclu complet se modifică atunci când rotorul este rotit cu un unghi, prin urmare, luând în considerare cele adoptate în Fig. 2.1 direcțiile curenților și semnul unghiului de rotație al rotorului pot fi scrise
(3.6)
unde este inductanța reciprocă a înfășurărilor statorului și a rotorului sau când, adică când sistemele de coordonate și coincid. Luând în considerare (3.3), ecuațiile echilibrului electric (3.1) pot fi reprezentate în formă
, (3.7)
unde sunt definite de relațiile (3.4) - (3.6). Obținem ecuația diferențială pentru conversia energiei electromecanice folosind formula
unde este unghiul de rotație al rotorului,
unde este numărul de perechi de poli.
Înlocuind ecuațiile (3.4) - (3.6), (3.9) în (3.8), obținem expresia momentului electromagnetic al REM
. (3.10)
Mașină sincronă cu poli implicit în două faze cu magneți permanenți.
Considera Motor electricîn EMUR. Este o mașină sincronă cu magnet permanent cu poli implicit, deoarece are un număr mare de perechi de poli. În această mașină, magneții pot fi înlocuiți cu o înfășurare echivalentă fără pierderi de câmp () conectată la o sursă de curent și creând o forță magnetomotorie (Figura 3.3.).
Figura 3.3. Schema de conexiune motor sincron(a) și modelul său în două faze în axe (b)
O astfel de înlocuire permite reprezentarea ecuațiilor de echilibru a tensiunilor prin analogie cu ecuațiile obișnuite mașină sincronă, prin urmare, punerea și 
în ecuațiile (3.1), (3.2) și (3.10), avem
(3.11)
(3.12)
Să notăm unde este legătura fluxului pe o pereche de poli. Modificăm (3.9) în ecuațiile (3.11) - (3.13), precum și diferențiem (3.12) și o substituim în ecuația (3.11). Primim
(3.14)
unde este turația unghiulară a motorului; - numărul de rotații ale înfășurării statorului; - fluxul magnetic de o rotație.
Astfel, ecuațiile (3.14), (3.15) formează un sistem de ecuații pentru o mașină sincronă cu poli implicit bifazată cu magneți permanenți.
Transformări liniare ale ecuațiilor unei mașini electrice generalizate.
Meritul obținut în clauza 2.2. descrierea matematică a proceselor de conversie a energiei electromecanice constă în faptul că curenții reali ai înfășurărilor mașinii generalizate și tensiunile efective de alimentare ale acestora sunt folosite ca variabile independente. O astfel de descriere a dinamicii sistemului oferă o idee directă a proceselor fizice din sistem, dar este dificil de analizat.
La rezolvarea multor probleme, o simplificare semnificativă a descrierii matematice a proceselor de conversie a energiei electromecanice se realizează prin transformări liniare ale sistemului original de ecuații, în timp ce variabilele reale sunt înlocuite cu variabile noi, cu condiția ca adecvarea descrierii matematice la obiectul fizic este menținut. Condiția de adecvare este de obicei formulată sub forma cerinței de invarianță a puterii la transformarea ecuațiilor. Variabilele nou introduse pot fi mărimi reale sau complexe asociate cu formule de transformare a variabilelor reale, a căror formă trebuie să asigure îndeplinirea condiției de invarianță a puterii.
Scopul transformării este întotdeauna una sau alta simplificare a descrierii matematice inițiale a proceselor dinamice: eliminarea dependenței inductanțelor și inductanțelor reciproce ale înfășurărilor de unghiul de rotație al rotorului, capacitatea de a opera nu cu variabile sinusoidale modificabile, dar cu amplitudinile lor etc.
În primul rând, luați în considerare transformările reale care ne permit să trecem de la variabilele fizice definite de sistemele de coordonate conectate rigid cu statorul și rotorul la variabila roșie corespunzătoare sistemului de coordonate tu, v rotindu-se în spațiu cu o viteză arbitrară. Pentru a rezolva în mod formal problema, reprezentăm fiecare variabilă reală de înfășurare - tensiune, curent, legătură de flux - ca un vector, a cărui direcție este conectată rigid cu axa de coordonate corespunzătoare acestei înfășurări, iar modulul se modifică în timp în conformitate cu modificările în variabila afișată.
Orez. 3.4. Variabile de mașină generalizate în diferite sisteme de coordonate
În fig. 3.4 variabilele de înfășurare (curenți și tensiuni) sunt desemnate în formă generală printr-o literă cu un indice corespunzător care reflectă apartenența unei variabile date la o anumită axă de coordonate și poziția relativă la momentul curent al axelor conectate rigid la statorul de se arată axele d, q, conectat rigid la rotor și un sistem arbitrar de coordonate ortogonale u, v rotindu-se relativ la statorul staționar la o viteză. Variabile reale în axe (stator) și d, q(rotor), noile variabile corespunzătoare din sistemul de coordonate u, v poate fi definit ca suma proiecțiilor variabilelor reale pe noile axe.
Pentru o mai mare claritate, construcțiile grafice necesare pentru obținerea formulelor de transformare sunt prezentate în Fig. 3.4a și 3.4b pentru stator și rotor separat. În fig. 3.4a prezintă axele asociate înfășurărilor staționare ale statorului și axele u, v rotit față de stator sub un unghi . Componentele vectoriale sunt definite ca proiecții ale vectorilor și pe axă tu, componentele vectorului - ca proiecție a acelorași vectori pe axă v. Rezumând proiecțiile de-a lungul axelor, obținem formulele de transformare directă pentru variabilele stator în următoarea formă
(3.16)
Construcții similare pentru variabilele rotative sunt prezentate în Fig. 3.4b. Aici sunt prezentate axele fixe rotite în raport cu ele de unghiul axei d, q, mașinile conectate la rotor rotite în raport cu axele rotorului dși q pe unghiul axei și, v, rotindu-se cu viteza și coincizând în fiecare moment al timpului cu axele și, vîn fig. 3.4a. Comparând Fig. 3.4b cu fig. 3.4a, se poate stabili că proiecțiile vectorilor și pe și, v sunt similare cu proiecțiile variabilelor statorice, dar în funcție de unghi. Prin urmare, pentru variabilele rotorului, formulele de transformare au forma
(3.17)
Orez. 3.5. Transformarea variabilă a unei mașini electrice cu două faze generalizate
Pentru a clarifica semnificația geometrică a transformărilor liniare efectuate conform formulelor (3.16) și (3.17), în Fig. Se realizează 3.5 construcții suplimentare. Ele arată că transformarea se bazează pe reprezentarea variabilelor unei mașini generalizate sub formă de vectori și. Ambele variabile reale și, și transformate și sunt proiecții pe axele corespunzătoare ale aceluiași vector rezultat. Relații similare sunt valabile pentru variabilele rotorului.
Dacă este necesar, tranziția de la variabilele transformate 
la variabilele reale ale mașinii generalizate 
se folosesc formule de transformare inversă. Acestea pot fi obținute folosind construcțiile efectuate în Fig. 3.5a și 3.5 sunt similare cu construcțiile din Fig. 3.4a și 3.4b
(3.18)
Formulele de transformări directe (3.16), (3.17) și inversă (3.18) ale coordonatelor unei mașini generalizate sunt utilizate în sinteza comenzilor pentru un motor sincron.
Transformăm ecuațiile (3.14) în noul sistem de coordonate. Pentru aceasta, înlocuim expresiile variabilelor (3.18) în ecuații (3.14), obținem
(3.19)
Diferențele fundamentale dintre un motor sincron (SM) și SG sunt în direcția opusă momentelor electromagnetice și electromecanice, precum și în entitate fizică acesta din urmă, care pentru SD este momentul de rezistență Мс al mecanismului antrenat (PM). În plus, există unele diferențe și specificitatea corespunzătoare în CB. Astfel, în modelul matematic universal considerat al SG, modelul matematic al SG este înlocuit cu modelul matematic al PM, modelul matematic al SV pentru SG este înlocuit cu modelul matematic corespunzător al SV pentru SD pentru SD , și este prevăzută formarea specificată a momentelor în ecuația de mișcare a rotorului, atunci modelul matematic universal al SG este convertit într-un model matematic universal al SD.
Pentru a converti un model matematic universal al SD într-un model similar motor asincron(IM) prevede posibilitatea reducerii la zero a tensiunii de excitație în ecuația circuitului rotor al motorului, utilizat pentru a simula înfășurarea de excitație. În plus, dacă nu există asimetrie a contururilor rotorului, atunci parametrii lor sunt setați simetric pentru ecuațiile contururilor rotorului de-a lungul axelor dși q. Astfel, atunci când se modelează AM, înfășurarea de excitație este exclusă din modelul matematic universal al SD și, în caz contrar, modelele lor matematice universale sunt identice.
Ca rezultat, pentru a crea un model matematic universal al SD și, în consecință, HELL, este necesară sintetizarea unui model matematic universal al PM și SV pentru SD.
Conform celui mai comun și dovedit model matematic al multor PM-uri diferite, există o ecuație a momentului-viteză caracteristică formei:
Unde t începe- momentul statistic inițial al rezistenței PM; / și nom - momentul nominal de rezistență dezvoltat de PM la cuplul nominal al motorului electric corespunzător puterii sale active nominale și frecvenței nominale sincrone cu 0 = 314 s 1; o) d - viteza reală a rotorului motorului electric; cu di - viteza nominală a rotorului motorului electric, la care momentul rezistenței PM este egal cu cel memorial, obținut la frecvența nominală sincronă de rotație a zeroului electromagnetic al statorului de la 0; R - exponent, în funcție de tipul PM, luat cel mai adesea egal p = 2 sau R - 1.
Pentru o încărcare arbitrară a PM SD sau HELL, determinată de factorii de încărcare k. t = R / R noiși frecvența de rețea arbitrară © s F cu 0, precum și pentru momentul de bază Domnișoară= m HOM / cosq> H, care corespunde puterii nominale și frecvenței de bază de la 0, ecuația de mai sus în unități relative are forma
m m co „co ™
Unde M c - -; m CT =-; co = ^ -; co H = - ^ -.
Domnișoară"" Yom “o“ o
După introducerea notației și transformările corespunzătoare, ecuația ia forma
Unde M CJ = m CT -k 3 - coscp H - parte statică (independentă de frecvență)
(l-m CT)? -coscp
momentul de rezistență al PM; t w =- așa "- dinamic-
o anumită parte (independentă de frecvență) a momentului de rezistență al PM, în care
De obicei, se crede că pentru majoritatea PM-urilor componenta dependentă de frecvență are o dependență liniară sau pătratică de ω. Cu toate acestea, în conformitate cu puterea-legea aproximarea cu un exponent fracționat este mai fiabilă pentru această dependență. Ținând cont Acest lucru, expresia aproximativă pentru A / ω -co p are forma
unde a este un coeficient determinat pe baza dependenței de putere-lege solicitate prin calcul sau grafic.
Versatilitatea modelului matematic dezvoltat de SD sau IM este asigurată de controlabilitate automată sau automată M st,și M wși R prin intermediul coeficientului A.
SV SD folosite au multe în comun cu SV SG, iar principalele diferențe sunt:
- în prezența unei zone moarte a canalului ARV în funcție de abaterea tensiunii statorice a LED-ului;
- ARV pentru curent de excitație și ARV cu compus tipuri diferite apare practic în mod analog cu SV SG similar.
Deoarece modurile de operare ale SD au propriile lor specificități, legile speciale sunt necesare pentru ARV SD:
- asigurarea constanței raportului dintre puterile reactive și active ale SD, numită ARV, pentru constanța factorului de putere dat cos (p = const (sau cp = const);
- ARV, oferind o constanță dată a puterii reactive Q = const SD;
- ARV pentru colț interior sarcina 0 și derivatele sale, care este de obicei înlocuită de un ARV mai puțin eficient, dar mai simplu în ceea ce privește puterea activă a SM.
Astfel, modelul matematic universal considerat anterior al SV SD poate servi ca bază pentru construirea unui model matematic universal al SV SD după efectuarea modificărilor necesare în conformitate cu diferențele indicate.
Pentru a implementa zona moartă a canalului ARV în funcție de deviația tensiunii statorice a LED-ului, este suficient la ieșirea sumatorului (vezi Fig. 1.1), pe care d U, permite legătura neliniarității controlate a formei zonei moarte și a limitării. Înlocuirea variabilelor în modelul matematic universal al variabilelor SV SG cu variabilele de reglare corespunzătoare ale legilor speciale numite ale ARV SD asigură în totalitate reproducerea adecvată a acestora și printre variabilele menționate Q, f, R, 0, calculul puterii active și reactive se efectuează prin ecuațiile prevăzute în modelul matematic universal al SG: P = U K m? eu q? + U d? K m? eu d,
Q = U q - K m? I d - + U d? K m? eu q. Pentru a calcula variabilele φ și 0, de asemenea
necesare pentru modelarea legilor de mai sus ale ARV SD, se aplică ecuațiile:
Detalii Postat pe 18.11.2019 Dragi cititori! În perioada 18.11.2019 - 17.12.2019, universității noastre li s-a oferit acces gratuit de testare la o nouă colecție unică în EBS „Lan”: „Afaceri militare”.
O caracteristică cheie a acestei colecții este materialul educațional de la mai mulți editori, selectați special pentru subiecte militare. Colecția include cărți de la editori precum: "Lan", "Infra-Engineering", "New Knowledge", Universitatea Rusă de Justiție, Universitatea Tehnică de Stat din Moscova. N. E. Bauman și alții.
Testați accesul la sistemul de bibliotecă electronică IPRbooks
Detalii Postat pe 11.11.Dragi cititori! În perioada 08.11.2019 - 31.12.2019, universității noastre i s-a oferit acces gratuit la cea mai mare bază de date rusă cu text integral - sistemul de bibliotecă electronică IPR BOOKS. EBS IPR BOOKS conține mai mult de 130.000 de publicații, dintre care peste 50.000 sunt publicații științifice și educaționale unice. Pe platformă, aveți acces la cărțile curente care nu pot fi găsite în domeniul public pe Internet.
Accesul este posibil de pe toate computerele din rețeaua universității.
„Hărți și diagrame în colecția Biblioteca prezidențială”
Detalii Postat pe 06.11.Dragi cititori! La 13 noiembrie, la ora 10:00, biblioteca LETI, în cadrul unui acord de cooperare cu Biblioteca prezidențială Boris Elțin, invită personalul și studenții Universității să participe la conferința-webinar „Hărți și scheme în Fondul Biblioteca prezidențială". Evenimentul va fi difuzat în sala de lectură a departamentului de literatură socio-economică a bibliotecii LETI (clădirea 5, sala 5512).
Proiectarea și principiul funcționării unui motor sincron cu magnet permanent
Proiectare motor sincron cu magnet permanent
Legea lui Ohm este exprimată prin următoarea formulă:
unde este curentul electric, A;
Tensiunea electrică, V;
Rezistența activă a circuitului, Ohm.
Matricea de rezistență
, (1.2)
unde este rezistența circuitului al treilea, A;
Matrice.
Legea lui Kirchhoff este exprimată prin următoarea formulă:
Principiul formării unui câmp electromagnetic rotativ
Figura 1.1 - Proiectarea motorului
Proiectarea motorului (Figura 1.1) constă din două părți principale.
Figura 1.2 - Principiul de funcționare al motorului
Principiul de funcționare al motorului (Figura 1.2) este după cum urmează.
Descrierea matematică a unui motor sincron cu magnet permanent
Metode generale pentru obținerea unei descrieri matematice a motoarelor electrice
Model matematic Vedere generală a unui motor sincron cu magnet permanent
Tabelul 1 - Parametrii motorului
Parametrii modului (Tabelul 2) corespund parametrilor motorului (Tabelul 1).
Lucrarea prezintă elementele de bază ale proiectării unor astfel de sisteme.
Lucrările conțin programe pentru automatizarea calculelor.
Descriere matematică originală a unui motor sincron cu magnet permanent cu două faze
Proiectarea detaliată a motorului este dată în apendicele A și B.
Model matematic al unui motor sincron cu magnet permanent cu două faze
4 Model matematic al unui motor sincron trifazat cu magnet permanent
4.1 Descrierea matematică inițială a unui motor sincron cu magnet permanent trifazat
4.2 Model matematic al unui motor sincron trifazat cu magnet permanent
Lista surselor utilizate
1 Proiectarea sistemelor asistată de computer control automat/ Ed. V.V. Solodovnikov. - M.: Mashinostroenie, 1990. - 332 p.
2 Mels, J.L. Programe pentru a ajuta studenții la teoria sistemelor de control liniar: trans. din engleza / J.L. Melsa, art. K. Jones. - M.: Mashinostroenie, 1981 .-- 200 p.
3 Problema siguranței navelor spațiale autonome: monografie / S. A. Bronov, M. A. Volovik, E. N. Golovenkin, G. D. Kesselman, E. N. Korchagin, B. P. Soustin. - Krasnoyarsk: NII IPU, 2000. - 285 p. - ISBN 5-93182-018-3.
4 Bronov, S. A. Acționări electrice poziționale de precizie cu motoare cu putere dublă: Autor. dis. ... doc. tehnologie. Științe: 05.09.03 [Text]. - Krasnoyarsk, 1999 .-- 40 p.
5 A. p. 1524153 URSS, MKI 4 H02P7 / 46. O metodă de reglare a poziției unghiulare a rotorului unui motor cu putere dublă / S. A. Bronov (URSS). - Nr. 4230014 / 24-07; Declarat 14/04/1987; Publ. 23.11.1989, Bul. Nr. 43.
6 Descrierea matematică a motoarelor sincrone cu magneți permanenți pe baza caracteristicilor lor experimentale / S. A. Bronov, E. E. Noskova, E. M. Kurbatov, S. V. Yakunenko // Sisteme informatice și de control: interuniversitate. Sâmbătă științific. tr. - Krasnoyarsk: NII IPU, 2001. - Număr. 6. - S. 51-57.
7 Bronov, S. A. Complex de programe pentru studiul sistemelor de acționare electrică bazate pe un motor inductor cu dublă alimentare (descrierea structurii și algoritmilor) / S. A. Bronov, V. I. Panteleev. - Krasnoyarsk: KrPI, 1985. - 61 p. - Dep. Manuscris. în INFORMELEKTRO 28/04/86, nr. 362-et.
Domeniul de aplicare al unităților de curent alternativ de tensiune variabilă în țara noastră și în străinătate se extinde într-o mare măsură. O poziție specială este ocupată de acționarea electrică sincronă a excavatoarelor miniere puternice, care sunt utilizate pentru a compensa puterea reactivă. Cu toate acestea, capacitatea lor de compensare este subutilizată din cauza lipsei unor recomandări clare pentru modurile de excitare.
D. B. Soloviev
Domeniul de aplicare al unităților de curent alternativ reglabile în țara noastră și în străinătate se extinde în mare măsură. O poziție specială este ocupată de acționarea electrică sincronă a excavatoarelor miniere puternice, care sunt utilizate pentru a compensa puterea reactivă. Cu toate acestea, capacitatea lor de compensare este subutilizată din cauza lipsei unor recomandări clare pentru modurile de excitare. În acest sens, sarcina este de a determina cele mai avantajoase moduri de excitație pentru motoarele sincrone din punctul de vedere al compensării puterii reactive, luând în considerare posibilitatea reglării tensiunii. Utilizarea eficientă a capacității de compensare a unui motor sincron depinde de un număr mare de factori ( parametri tehnici motor, sarcina arborelui, tensiunea terminală, pierderile de putere activă pentru generarea de energie reactivă etc.). O creștere a sarcinii unui motor sincron în termeni de putere reactivă determină o creștere a pierderilor în motor, ceea ce afectează negativ performanța acestuia. În același timp, o creștere a puterii reactive livrate de un motor sincron va contribui la reducerea pierderilor de energie în sistemul de alimentare cu energie din carieră. Conform acestui criteriu de optimitate a sarcinii unui motor sincron în termeni de putere reactivă este minimul costurilor reduse pentru generarea și distribuția puterii reactive în sistemul de alimentare cu energie a carierei deschise.
Investigarea modului de excitație a unui motor sincron direct la carieră nu este întotdeauna posibilă din cauza motive tehniceși din cauza finanțării limitate lucrări de cercetare... Prin urmare, pare necesar să se descrie motorul sincron al excavatorului prin diferite metode matematice. Motorul, ca obiect al controlului automat, este o structură dinamică complexă descrisă de un sistem de ecuații diferențiale neliniare de ordin înalt. În problemele de control pentru orice mașină sincronă, au fost utilizate versiuni liniarizate simplificate ale modelelor dinamice, care au dat doar o idee aproximativă despre comportamentul mașinii. Dezvoltarea unei descrieri matematice a proceselor electromagnetice și electromecanice într-o acționare electrică sincronă, luând în considerare natura reală a proceselor neliniare într-un motor electric sincron, precum și utilizarea unei astfel de structuri de descriere matematică în dezvoltarea sistemului electric sincron controlat. unități, în care studiul modelului excavator minier ar fi convenabil și clar, pare relevant.
S-a acordat întotdeauna multă atenție problemei modelării, metodele sunt cunoscute pe scară largă: analogul modelării, crearea unui model fizic, modelarea digital-analogică. Cu toate acestea, modelarea analogică este limitată de acuratețea calculelor și de costul elementelor recrutate. Modelul fizic descrie cel mai exact comportamentul unui obiect real. Dar modelul fizic nu permite schimbarea parametrilor modelului, iar crearea modelului în sine este foarte costisitoare.
Cea mai eficientă soluție este sistemul MatLAB de calcule matematice, pachetul SimuLink. Sistemul MatLAB elimină toate dezavantajele metodelor de mai sus. În acest sistem, a fost deja realizată o implementare software a modelului matematic al unei mașini sincrone.
Mediul de dezvoltare pentru instrumente virtuale de laborator MatLAB este un mediu de programare grafică aplicat utilizat ca instrument standard pentru modelarea obiectelor, analizând comportamentul acestora și controlul ulterior. Mai jos este un exemplu de ecuații pentru un motor sincron simulat care utilizează ecuațiile complete Park-Gorev scrise în legături de flux pentru un circuit echivalent cu un circuit de amortizor.
Cu asta software este posibil să simulați toate procesele posibile într-un motor sincron în situații standard. În fig. 1 prezintă modurile de pornire a unui motor sincron, obținute prin rezolvarea ecuației Park-Gorev pentru o mașină sincronă.
Un exemplu de implementare a acestor ecuații este prezentat în diagrama bloc, unde variabilele sunt inițializate, parametrii sunt setați și se realizează integrarea. Rezultatele modului de declanșare sunt afișate pe osciloscopul virtual.
Orez. 1 Un exemplu al caracteristicilor preluate de la un osciloscop virtual.
După cum puteți vedea, când SM este pornit, apare un cuplu de șoc de 4,0 pu și un curent de 6,5 pu. Timpul de pornire este de aproximativ 0,4 sec. Oscilațiile curentului și cuplului cauzate de nesimetria rotorului sunt clar vizibile.
Cu toate acestea, utilizarea acestor modele gata face dificilă studierea parametrilor intermediari ai modurilor unei mașini sincrone din cauza imposibilității de a modifica parametrii circuitului modelului finit, a imposibilității de a schimba structura și parametrii rețeaua și sistemul de excitație, diferit de cele acceptate, luarea în considerare simultană a modurilor generator și motor, care este necesară atunci când se simulează un start sau în timpul descărcării sarcinii. În plus, la modelele finite, se aplică un cont primitiv al saturației - saturația de-a lungul axei „q” nu este luată în considerare. În același timp, datorită extinderii câmpului de aplicare a motorului sincron și a cerințelor crescute pentru funcționarea lor, sunt necesare modele rafinate. Adică, dacă este necesar să se obțină comportamentul specific al modelului (motorul sincron simulat), în funcție de factorii minieri și geologici și alți factori care afectează funcționarea excavatorului, atunci este necesar să se dea o soluție sistemului Park-Gorev de ecuații din pachetul MatLAB, care permite eliminarea dezavantajelor indicate.
LITERATURĂ
1. Kigel GA, Trifonov VD, Chirva V. X. Optimizarea modurilor de excitație a motoarelor sincrone la întreprinderile de extracție și prelucrare a minereului de fier.- Jurnal de minerit, 1981, Ns7, p. 107-110.
2. Norenkov IP Proiectare asistată de computer. - M.: Nedra, 2000, 188 p.
Niskovsky Yu.N., Nikolaychuk N.A., Minuta E.V., Popov A.N.
Exploatarea hidraulică bine plictisită a resurselor minerale din raftul Orientului Îndepărtat
Pentru a satisface cererea tot mai mare de materii prime minerale, precum și materiale de construcții este necesar să se acorde din ce în ce mai multă atenție explorării și dezvoltării resurselor minerale de pe raftul mării.
În plus față de depozitele de nisipuri cu magnetit de titan din partea de sud a Mării Japoniei, au fost identificate rezerve de nisipuri aurifere și de nisip pentru construcții. În același timp, sterilul zăcămintelor aurifere obținute de la beneficiari poate fi folosit și ca nisip de construcție.
Zăcămintele placer în mai multe golfuri din Primorsky Krai aparțin zăcămintelor placer purtătoare de aur. Stratul productiv se află la o adâncime, începând de la coastă și până la o adâncime de 20 m, cu o grosime de 0,5 până la 4,5 m. În partea superioară, stratul este acoperit de depozite nisipoase cu mătase și argilă, cu o grosime de 2 până la 17 m. Pe lângă conținutul de aur, nisipurile conțin ilmenit 73 g / t, magnetit de titan 8,7 g / t și rubin.
Raftul de coastă al mărilor din Orientul Îndepărtat conține, de asemenea, rezerve semnificative de materii prime minerale, a căror dezvoltare sub fundul mării în stadiul actual necesită crearea de tehnologie nouăși aplicarea tehnologiilor ecologice. Cele mai explorate rezerve de minerale sunt cusăturile de cărbune ale minelor exploatate anterior, aurifere, magnetite de titan și nisipuri kasritice, precum și zăcămintele altor minerale.
Datele studiului geologic preliminar al celor mai caracteristice depozite din primii ani sunt prezentate în tabel.
Depozitele de minerale explorate pe raftul mărilor din Orientul Îndepărtat pot fi împărțite în: a) situate pe suprafața fundului mării, acoperite cu depozite nisipo-argiloase și de pietriș (plasatoare de nisipuri, materiale și materiale de construcție care conțin metal și rocă scoică); b) situat la: adâncire semnificativă de jos de sub straturile de roci (cusături de cărbune, diferite minereuri și minerale).
Analiza dezvoltării zăcămintelor aluvionale arată că nici una dintre soluțiile tehnice (atât interne, cât și externe) nu poate fi utilizată fără daune mediului.
Experiența în dezvoltarea de metale neferoase, diamante, nisipuri aurifere și alte minerale în străinătate indică utilizarea covârșitoare a tuturor tipurilor de dragă și dragă, ceea ce duce la întreruperea pe scară largă a fundului mării și starea ecologică a mediului.
Potrivit Institutului de Economie și Informații TsNIItsvetmet, peste 170 de dragă sunt utilizate în dezvoltarea depozitelor neferoase de metale și diamante din străinătate. În acest caz, se utilizează în principal draga noi (75%) cu o capacitate a cupei de până la 850 litri și o adâncime de săpare de până la 45 m, mai rar - draga de aspirație și draga.
Lucrările de dragare pe fundul mării sunt efectuate în Thailanda, Noua Zeelandă, Indonezia, Singapore, Anglia, SUA, Australia, Africa și alte țări. Tehnologia exploatării metalelor creează în acest fel o perturbare extrem de puternică a fundului mării. Cele de mai sus conduc la necesitatea de a crea noi tehnologii care pot reduce semnificativ impactul asupra mediu inconjurator sau excludeți-l complet.
Soluții tehnice cunoscute pentru excavarea subacvatică a nisipurilor cu titan-magnetit, bazate pe metode neconvenționale de dezvoltare subacvatică și excavare a sedimentelor de fund, pe baza utilizării energiei fluxurilor pulsatorii și a efectului câmpului magnetic al magneților permanenți.
Tehnologiile de dezvoltare propuse, deși reduc efectul nociv asupra mediului, nu păstrează suprafața inferioară de perturbări.
Atunci când se utilizează alte metode miniere cu și fără împrejmuirea depozitului de deșeuri de la mare, returnarea sterilelor de îmbogățire a placerilor curățate de impurități dăunătoare la locul apariției lor naturale nu rezolvă nici problema restaurării ecologice a resurselor biologice.
