基于“三要素”在电力拖动系统过渡过程的建模实践.pdf
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1、 6 0 工业仪表与 自动化装置 2 0 1 0年第2期 基 于“ 三要 素 ” 在 电 力拖 动 系统 过渡过程 的建模实践 姚融融 , 陈玮 ( 上海第二工业大学 电子电气工程学院, 上海 2 0 1 2 0 9 ) 摘要 : 利用一阶线性 电路暂 态分折的三要素法来分折和建立电力拖动 系统 的数学模型。利 用 “ 三要素” 法对直流拖动 系统或 交流拖动 系统过渡过程分折 和建模 实践, 可 以消除烦琐的数 学运 算 , 并且具有一定的工程计算的准确性和应用性。 关键词 : 三要素; 过渡过程 ; 电力拖动系统 ; 建模 实践 中图分类号 : T M 9 2 1 4 文献标志码 : A
2、文章编号 : 1 0 0 0 0 6 8 2 ( 2 0 1 0 ) 0 2 0 0 6 0 0 3 Tr a n s i e n t pr o c e s s mo d u l e ba s e d o n “ t hr e e e s s e n t i a l f a c t o r s ” i n t h e e l e c t r i c p o we r dr i v e s s y s t e m YAO R o n g r o n g, C HEN W e i ( E l e c t r o n i c &E l e c t r o n i c a l E n g i n e
3、e r i n g C o l le g e , S h a n g h a i S e c o n d P o l y t e c h n i c U n i v e r s i t y , S h a n g h a i 2 0 1 2 0 9, C h i n a ) Ab s t r a c t: I n t h i s a r t i c l e“t h r e e e s s e n t i a l f a c t o r s ”o f t r a n s i t i o n a l fir s t o r d e r l i n e a r c i r c ui t i s u
4、s e d t o a n a l y z e a n d e s t a b l i s h me n t t h e ma t h e ma t i c a l mo d e l o f e l e c t ric p o we r d riv e T h e t r o u b l e o f ma t h e ma t i c s o p e r - a t i o n c a n b e e l i mi n a t e d b y t h e u s e o f “t h r e e e s s e n t i a l f a c t o rs”t o a n a l y z e
5、a n d e s t a b l i s h t h e mo d u l e o f DC p o we r d riv e s y s t e m o r AC p o we r d riv e s y s t e mAn d h a s c e rta i n a c c u r a c y a n d u s i n g i n t h e e n g i n e e ring c a l c u l a t i o n fie l d Ke y wo r d s : t h r e e e s s e n t i a l f a c t o r s ;t r a n s i t i
6、 o n p r o c e s s ;p o w e r d ri v e s y s t e m;mo d u l e p r a c t i s e 0 引言 电力拖动系统在工作时候总会有一个稳态过程 ( 稳速或静止 ) 或一个暂态过程( 加速或减速 ) 。这 种由一种状态变换到另一种状态 的过程 , 称之为过 渡过程 , 也称为动态过程。 任何一 种 电力拖 动系统 都会 含有 三种惯性 : ( 1 ) 机械惯性。包含着生产机械、 传动机构、 电动机 以及其他旋转设备等等的机械惯性。反映在动力学 中拖动系统的飞轮转矩 G D 以及转动惯量 , 的大 小上。( 2 ) 电磁惯性。包含着电
7、动机的绕组以及电 气控制装置中的电感量( 自感和互感) 所产生的电 磁惯性。( 3 ) 热力惯性。包含着电动机以及控制装 置中的热力惯性 , 电动机温度的变化会引起 电动机 参数的变化。 一 般在研究 电力拖动系统 的过渡过程时 , 首先 收稿 日期 : 2 0 0 9 0 71 7 作者简介: 姚融融( 1 9 5 6 ) , 男, 大学本科, 副教授, 研究方向为电 力系统 自动化 。 根据 电力拖动系统的性能建立一阶常系数微分方程 ( 转速动态方程式 、 电磁转矩动态方程式 、 电流动态 方程式) , 然后再进行求解 , 但是求解的过程往往 比 较复杂。该文应用电路分折中的一阶线性电路暂
8、态 分折的“ 三要素” 法建立数学模型来求解电力拖动 系统的过渡过程 , 可以使求解过程简化 , 并具有一定 的工程准确性。 1 一阶线性电路暂态分折的“ 三要素 法 只含有一个储能元件或可等效为一个储能元件 的线性电路, 不论是简单的或复杂的其微分方程都 是一阶常系数线性微分方程。这种电路称为一阶线 性 电路 。 电路 的响应是 由稳态分量 ( 包括零值 ) 和暂态 分量两部分组成。写成一般式, 则为: , ( t ) = 厂( t )+ ( t )= )+ A e 7 ( 1 ) 式 中 t ) 是电流 、 电压 、 转矩或转速, f ( a 。) 是稳态 分量( 即稳态值) , A e
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- 基于 三要素 电力 拖动 系统 过渡 过程 建模 实践
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