1.2.5 Динамические характеристики АД при питании от источника тока.
Основой для анализа динамических свойств АД может быть векторное уравнение ротора в синхронной системе координат , если в нем ток ротора представить через ток статора . Запишем это уравнение в форме Коши
(1)
и разделим составляющие векторов, совместив ось системы координат с вектором . Тогда с учетом получим
. (2)
. (3)
Структурная схема, соответствующая уравнениям (2-3) совместно с уравнением движения , представлена на рис. 1. Она имеет два независимых управляющих входа: задания тока и частоты статора. Однако при анализе тока намагничивания было отмечено, что нормальная работа двигателя возможна только при введении функциональной связи между каналом управления током и скольжением или скоростью вращения. Такую связь, пользуясь понятием абсолютного скольжения , можно представить функцией
.
При постоянном или медленно изменяющемся значении тока статора . Заменим производную оператором Лапласа и представим уравнения (2) в виде
.
Отсюда
.
Подставляя это выражение в уравнение момента (3), получим уравнение динамической механической характеристики
где – критический момент; – относительная частота ротора или абсолютное скольжение, а – критическое скольжение при номинальной частоте статора.
Уравнение (4) формально идентично уравнению динамической механической характеристики АД при питании от источника ЭДС. Поэтому с ним можно проделать аналогичные преобразования и получить линеаризованную механическую характеристику и передаточную функцию динамической жесткости в виде
,
где – модуль жесткости линеаризованной механической характеристики. Жесткость этой характеристики существенно выше, чем характеристики АД с источником ЭДС. Их отношение составляет
.
Однако инерционность привода питающегося от источника тока во много раз больше, т.к. . В абсолютном исчислении постоянная времени ротора составляет 0,15-1,5 с и большие значения относятся к двигателям большей мощности.