Рассматривается физическая модель с целью расчета тяговых и энергетических характеристик.
При наличии свободного времени статья будет дополняться
Файл для моделирования – motor_model.xls (таблица Excel).
Пояснения.
1. В магнитном зазоре двигается проводник прямоугольного сечения в направлении силы F. Длина проводника L. Напряжение к его концам подводится идеальными проводниками от идеального источника напряжения. Как видно, это – линейный двигатель.
2.Чтобы из проводника получилась «обмотка», делим его на n одинаковых стержней. Считаем, что начала и концы стержней соединены в цепочку каким-то мифическим способом. В случае деления пополам сечение проводника уменьшается в 2 раза, суммарная длина увеличивается в 2 раза – в итоге сопротивление обмотки увеличивается в 4 раза.
3. Кроме формул для силы Ампера F и ЭДС индукции E (противо-ЭДС) использованы следующие соотношения:
– ток через обмотку I=(U-E)/Rобм, где (U-E) – разность между приложенным напряжением и противо-ЭДС;
– потребляемая мощность P=UI;
– полезная мощность («мощность на валу») P=VF (т.е. скорость, помноженная на силу. При переходе к реальным двигателям это будет крутящий момент, помноженный на обороты);
– скорость холостого хода Vxx определяется из условия равенства U=E.
4. Величины, измененяемые в исследовательских целях, окрашены лиловым цветом. Графики строятся в диапазоне от пуска двигателя (нулевая скорость) до холостого хода.
5. Правее показан случай, когда используется схема ограничения по току (например, с помощью полевого транзистора). В этой модели вся мощность, рассеиваемая ограничительным элементом, считается бесполезной.
6. Еще правее смоделирован случай активного ограничения тока. Это означает, что схема ограничения вообще не рассеивает мощность. Такое вполне возможно при использовании импульсных преобразователей. Поиграйтесь токами ограничения и сравните полученное семейство характеристик с левым рисунком. Выключить ограничение можно установкой заведомо большего тока.
antiradio.narod.ru
Дата создания документа: 03.03.2011. Последнее обновление: 03.03.2011.