Klasen, Martin

Mathiak, Klaus

Mathiak, Krystyna A.

Weber, René

Zvyagintsev, Mikhail

RWTH Publications

Think Aloud during fMRI: Neuronal Correlates of Subjective Experience in Video Games

Скороспешкин, Алексей Иванович

Костылев, Б. И.

Ройз, Ш. С.

Electronic archive of Tomsk Polytechnic University

Том 145 1966ИЗВЕСТИЯТОМСКОГО ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ ПОЛИТЕХНИЧЕСКОГОИНСТИТУТА имени С. М. КИРОВАУЧЕТ ВЛИЯНИЯ НАСЫЩЕНИЯ ПРИ РАБОТЕ ЭМУПОПЕРЕЧНОГО ПОЛЯ НА ПЕРЕМЕННОМ ТОКЕА. И. С К О Р О С П Е Ш К И Н , Б. И. КО СТЫЛ ЕВ, Ui. С. Р О Й З(Рекомендовано научным семинаром кафедр электрических машин и общейэлектротехники.)Проблема создания электромашинных усилителей (бесколлектор- ных и коллекторных), работающих на переменном токе, в последние годы и в настоящее время выдвигается все возрастающей в них по­требностью в связи с развитием различных систем управления на пе­ременном токе, регулируемого электропривода, систем с параметриче­скими генераторами и электромашинными усилителями для частот­ных исследований различных электромеханических и следящих систем. Кроме того, во многих случаях работа электромашинных усилителей связана с часто повторяющимися переходными процессами, т. е. при изменяющихся во времени токах и напряжениях.Проблема регулируемого электропривода переменного тока с ис­пользованием к. з. асинхронного двигателя за последние годы приоб­рела большое практическое значение. Как известно, наиболее качест­венным и экономичным способом регулирования скорости асинхронного двигателя является регулирование изменением частоты подводимого к двигателю напряжения. В таких системах возможно применение стан­дартного электромашинного усилителя поперечного поля, как однофаз­ного генератора тока переменной частоты.При работе усилителя поперечного поля на переменном токе появ­ляются свои особенности, которые влияют на коэффициент усиления, настройку компенсации, коммутацию. К настоящему времени работа усилителя поперечного поля на переменном токе и методика его расче­та исследованы и разработаны недостаточно.При расчете ЭМУ важное значение имеет характеристика холос­того хода выходной ступени. Она служит основой для выбора рабо­чей точки и отражает степень использования магнитного материала машины. Поэтому практически всегда рассчитывается полная характе­ристика, включая и зону насыщения, хотя рабочая точка может нахо­диться и в ненасыщенной зоне, как это имеет место в усилителях. Рас­чет этой характеристики на постоянном токе не вызывает затруднений и проводится по методике [ 1].При расчете ЭМУ переменного тока необходимо учитывать следую­щую особенность.Так как расчет магнитной цени усилителя, как и любой электри­ческой машины, производится по амплитудному значению индукции или магнитного потока, то кривая намагничения машины будет оди­наковой на постоянном и переменном токе. Однако в конечном итоге интересует характеристика холостого хода, выраженная в действую­щих значениях выходной э. д. с. и намагничивающего тока. При этом в случае ненасыщенной машины характеристика холостого хода будет71отличаться от характеристики в максимальных значениях только мас­штабом, который изменится по обеим осям в \ 2 раза. В случае насы­щения машины эта закономерность нарушается за счет нелинейности кривой намагничения, которая приводит к несинусоидальности тока поперечной цепи с явно выраженной третьей и пятой высшими гармо­ническими. Магнитный поток при этом остается синусоидальным, так как в поперечной цепи получается синусоидальное напряжение.В результате различного воздействия насыщения на постоянном и переменном токе характеристики холостого хода получаются различ­ными в зоне насыщения. При этом на переменном токе она должна проходить несколько ниже, чем на постоянном, так как действующее значение тока меньше амплитудного более чем в V  2 раз. Поэтому для расчета характеристики холостого хода на переменном токе не­обходимо пользоваться разложением на первую и высшие гармониче­ские несинусоидальной кривой тока, полученной из кривой намагниче­ния усилителя по поперечной оси, с целью нахождения действующего значения тока. В большинстве случаев достаточно определить первую гармоническую, так как ее действующее значение мало отличается от действующего значения тока поперечной цепи, равногоI  г ~  V 1 I Г  La t  L  5 ,где I 2ь / 23; / 25 действующие значения тока первой, третьей и пя­той гармоничесі их.Р и с .  1 .  Г р а ф и ч е с к и й  с п о с о б  р а з л о ж е н и я  к р и в о й  т о ­к а  п о п е р е ч н о й  ц е п и .Определение кривой тока и ее разложение можно проводить гра­фически, как это показано на рис. 1, и аналитически.Действительно, кривую намагничения усилителя по поперэчной оси Фѵ =  / ( У ,  полученную в результате расчета магнитной цепи,72можно с некоторым приближением представить выражением [2]а Ф 2 -\-Ь Ф \  ( 1)I oгде коэффициенты а и в и показатель степени ß могут быть найдены по начальному наклону и двум точкам характеристики (рис. 2).Р и с .  2 .  К р и в а я  н а м а г н и ч и в а н и я  п о  п о п е р е ч ­н о й  о с и  у с и л и т е л я .Так как магнитный поток синусоидален, то Ф2 =  Фт sin ш/ и со­гласно равенству (1)Z2 =  аФт sino)Z +  6Ф^sin3«)/ ==  (аФт +  а х) sin cd/ +  аг sin Зсо/ 4- аъ sin 5со/ +  ...,где коэффициенты аи аъ, аъ определяются путем разложения функ­ции Sin1W  в гармонический ряд.Общая формула для этих коэффициентов имеет видак =  — \ F ( cl)  sinK b d o L 9г д е  а =  с о / .Для рассматриваемой функцииClk =  — \ ЬФт sin3a sinKaâ?a.TTо73Полученный интеграл при ß >  О можно определить через бета- функцию В. ЬСТС+  TT-Sin —I S in tSa s i n Kaßra =  — ,Oj  2’- » - ѵ в | - ѵ +  1L - - I . ѵ ~ *  +  1 jгде v == ß 4 -  I/  V 4- к 4- I V — к 4- I ^ Г Г Г ' ) - г I '  U j{  2 2 J Г (ѵ + 1 )Здесь Г — гамма-функция.На рис. 3 приведены характеристики холостого хода ЭМУ-12А на постоянном токе (1) и на переменном токе (2, 3, 4), полученные со­ответственно графически, аналитически по изложенной методике и экспериментально.* 6Рис. 3. Характеристики холостого хода  выходной ступени  усилителя ЭМУ-12А на постоянном и переменном токе. 1 —  постоянный ток, 2, 3, 4 —  переменный ток.Кривые показывают хорошую сходимость расчета с эксперимен­том и значительное различие характеристик холостого хода на посто­янном и переменном токе. Это различие приводит к тому, что при стремлении получить от усилителя на переменном токе такое же на­пряжение, как и на постоянном, приходится значительно увеличивать ток поперечной цепи, так как рабочая точка оказывается в насыщен­ной части характеристики холостого хода.Увеличение тока поперечной цепи при той же снимаемой мощнос­ти приводит к перегрузке обмотки якоря, ухудшению условий комму­74тации поперечных щеток и уменьшению коэффициента усиления. Кро­ме этого, учитывая, что усилитель должен работать при ненасыщен­ной магнитной системе, то при питании его переменным током выход­ное напряжение, а следовательно, и мощность, должны быть меньше чем на постоянном токе.Выводы1. Насыщение стали магнитопровода ЭМУ неодинаково влияет на характеристики усилителя при работе на постоянном и переменном токе. При работе на переменном токе насыщение не влияет на форму выходного напряжения, но искажает кривую тока поперечной цепи и уменьшает выходное напряжение.2. Для обеспечения нормальной работы усилителя на переменном токе необходимо снижать выходную э. д. с. и мощность по сравнению с постоянным током.3. Расчет характеристики холостого хода выходной ступени ЭМУ необходимо проводить с учетом нелинейности кривой намагничения и несинусоидальности тока поперечной цепи.Л И Т Е Р А Т У Р А1. Ф. А. Г о р я й н о в .  Электромашинные усилители. ГЭИ, 1962.2. Г. Н. П е т р о в .  Электрические машины. Часть 1, ГЭИ, 1956.' " 3. И. С. Г р  а д  ш т е й н  и И.  М.  Р ы ж и к .  Таблицы интегралов сумм, рядов и произведений. Физматгиз, 1963.

Учет влияния насыщения при работе ЭМУ поперечного поля на переменном токе

Учет влияния насыщения при работе ЭМУ поперечного поля на переменном токе

Abstract

Similar works

Full text

Available Versions

RWTH Publications

Electronic archive of Tomsk Polytechnic University