30077

Розрахунок і аналіз перехідних процесів у електроприводі системи генератор-двигун

Книга

Производство и промышленные технологии

За вихідними даними необхідно: виконати вибір генератора постійного струму ГПС та його привідного асинхронного двигуна АД; розрахувати та побудувати статичні характеристики ЕП визначити робочі точки на механічних характеристиках і на характеристиках намагнічування; визначити динамічні параметри ЕП; розрахувати коефіцієнт форсування збудження генератора; розрахувати опір резисторів у колі обмотки збудження генератора; виконати розрахунок перехідних процесів у колі збудження генератора та якірному колі системи ГД графоаналітичним...

Украинкский

2013-08-22

502.89 KB

25 чел.

Методичні вказівки

до виконання курсового проекту

з дисципліни «ТЕОРІЯ ЕЛЕКТРОПРИВОДУ»

на тему: «Розрахунок і аналіз перехідних процесів у електроприводі системи генератор-двигун»


ЗМІСТ

ВСТУП 3

Завдання на курсовий проект 3

  1. ОПИС РОБОТИ ЕЛЕКТРОПРИВОДА СИСТЕМИ ГЕНЕРАТОР-ДВИГУН 4
  2.  ВИБІР ГЕНЕРАТОРА ПОСТІЙНОГО СТРУМУ ТА ЙОГО ПРИВІДНОГО АСИНХРОННОГО ДВИГУНА 5
  3.  Вибір генератора постійного струму 5
  4. Вибір привідного асинхронного двигуна 7
  5. РОЗРАХУНОК І ПОБУДОВА СТАТИЧНИХ ХАРАКТЕРИСТИК ЕЛЕКТРОПРИВОДА 9
  6. ВИЗНАЧЕННЯ ДИНАМІЧНИХ ПАРАМЕТРІВ ЕЛЕКТРОПРИВОДА 14
  7. РОЗРАХУНОК КОЕФІЦІЄНТА ФОРСУВАННЯ ЗБУДЖЕННЯ ГЕНЕРАТОРА ПОСТІЙНОГО СТРУМУ 19
  8. РОЗРАХУНОК ОПОРУ РЕЗИСТОРІВ У КОЛІ ОБМОТКИ ЗБУДЖЕННЯ ГЕНЕРАТОРА ПОСТІЙНОГО СТРУМУ 21
  9.  Визначення опору розрядного резистору R4 21
  10.  Визначення опорів регулювальних резисторів R1, R2, R3 23
  11. ПЕРЕХІДНІ ПРОЦЕСИ У СИСТЕМІ ГЕНЕРАТОР-ДВИГУН 24
  12. Розрахунок перехідних процесів у колі збудження генератора системи Г-Д графоаналітичним методом 24
    1. Розрахунок ПП під час пуску ЕП 24
    2. Розрахунок ПП під час гальмуванні ЕП 27
    3. Розрахунок ПП під час реверсу ЕП 28
  13. Отримання перехідних процесів у системі Г-Д за допомогою прикладного програмного забезпечення 32
    1. Дослідження перехідних процесів системи Г-Д без урахуванням нелінійних властивостей 32
    2. Дослідження перехідних процесів системи Г-Д із урахуванням нелінійних властивостей 33
    3. Дослідження перехідних процесів системи Г-Д із урахуванням нелінійних властивостей та з форсуванням процесу збудження генератора 33

ЛІТЕРАТУРА 34

ДОДАТОК А 35

ДОДАТОК Б 37

ДОДАТОК В 39

ДОДАТОК Г 41


ВСТУП

Метою курсового проекту є вивчення фізичних явищ у системі генератор-двигун (Г-Д) при перехідних режимах, оволодіння графоаналітичним та аналітичним методами розрахунків перехідних процесів у нелінійній електромеханічній системі електроприводу (ЕП), дослідження впливу параметрів системи на характер перехідних процесів.

Завдання на курсовий проект

Вихідними даними для розрахунку є (дивиться додаток А):

  1.  номінальна напруга живлення ;
  2.  тип двигуна;
  3.  режим тривалості ввімкнення (тривалість ввімкнення) ТВ, %;
  4.  номінальна механічна потужність P2 ном, кВт;
  5.  номінальна частота обертання валу двигуна ;
  6.  номінальний струм двигуна ;
  7.  сумарний опір кола якоря ;
  8.  число активних провідників Nя;
  9.  число паралельних віток якоря 2а;
  10.  число пар полюсів 2р;
  11.  момент інерції якоря двигуна Jд, кг·м2;
  12.  коефіцієнт інерції ЕП kJ;
  13.  коефіцієнт навантаження ЕП kнв.

За вихідними даними необхідно:

  1.  виконати вибір генератора постійного струму (ГПС) та його привідного асинхронного двигуна (АД);
  2.  розрахувати та побудувати статичні характеристики ЕП, визначити робочі точки на механічних характеристиках і на характеристиках намагнічування;
  3.  визначити динамічні параметри ЕП;
  4.  розрахувати коефіцієнт форсування збудження генератора;
  5.  розрахувати опір резисторів у колі обмотки збудження генератора;
  6.  виконати розрахунок перехідних процесів у колі збудження генератора та якірному колі системи Г-Д графоаналітичним методом;
  7.  розрахувати на електронно-обчислювальній машині перехідні процеси при пуску, реверсі й зупинці ЕП;
  8.  проаналізувати результати розрахунків. Пояснити вплив динамічних параметрів ЕП, коефіцієнта форсування, виду статичного моменту опору на характер перехідного процесу.

ОПИС РОБОТИ ЕЛЕКТРОПРИДА СИСТЕМИ ГЕНЕРАТОР-ДВИГУН

У даному розділі пояснювальної записки необхідно навести схему ЕП системи Г-Д (рисунок 1). Для цієї схеми необхідно зробити опис:

  1. підготовки схеми до роботи;
  2. процес пуску ЕП до основної та проміжної швидкості обертання валу ЕП;
  3. процес гальмування ЕП;
  4. процес реверсу ЕП.

Також необхідно:

  1. з’ясувати призначення всіх елементів схеми та порядок їх вибору;
  2. навести, які захисти забезпечує схема ЕП.

Рисунок 1 – Електричні принципова силова та схема керування системи генератор-двигун

ВИБІР ГЕНЕРАТОРА ПОСТІЙНОГО СТРУМУ ТА ЙОГО ПРИВІДНОГО АСИНХРОННОГО ДВИГУНА

Вибір генератора постійного струму

Вибір генератора виконується за наступними умовами:

  1. номінальна напруга генератора повинна бути приблизно на 5 % більше за номінальну напругу двигуна

, (1)

де ,  – номінальні напруги генератора й двигуна відповідно;

  1. номінальний струм генератора повинен бути більше за номінальний струм двигуна

, (2)

де ,  – номінальні струми генератора й двигуна відповідно.

ГПС обрати з таблиці Б1 (додатку Б), який задовольняє умовам (1) і (2), а також привести наступні паспортні дані:

  1. номінальну напругу ;
  2. номінальну частоту обертання валу генератора ;
  3.  число пар полюсів 2р;
  4.  число паралельних віток якоря 2а;
  5. номінальний струм ;
  6. число витків обмотки якоря ;
  7. опір обмотки якоря ;
  8. число витків на полюс обмотки незалежного збудження (НЗ) генератора ;
  9. опір обмотки незалежного збудження .

Далі необхідно представити таблицю 1 з точками кривої намагнічування Фг(Fг) для обраного ГПС та виконати її побудову, точки даної кривої генераторів наведені в таблиці Б2 (додаток Б). Загальний вигляд кривої намагнічування зображений на рисунку 2.

Таблиця 1 – Точки кривої намагнічування для обраного ГПС

Величина

Точки намагнічування генератора

магнітної напруги Fг, А

магнітного потоку Фг, мВб

Рисунок 2 – Крива намагнічування ГПС Фг(Fг)

Для побудови характеристики неробочого руху  при номінальній швидкості обертання ГПС необхідно розрахувати ЕРС генератора Ег і струм обмотки збудження генератора  для кожної точки кривої намагнічування Фг(Fг):

  1. ЕРС генератора

, (3)

де kг – конструктивний коефіцієнт генератора;

Фг – магнітний потік;

– номінальна кутова швидкість обертання валу генератора;

  1. струм обмотки збудження генератора

 ,  (4)

де Fг – магнітна напруга (сила намагнічування);

– число витків на полюс обмотки НЗ генератора.

Для знаходження величини ЕРС за формулою (3) знайдемо наступні величини, що обчислюються за формулами (5) і (6). Конструктивний коефіцієнт:

,  (5)

де – число витків обмотки якоря;

р – число пар полюсів обмотки збудження;

а – число паралельних віток.

Номінальна кутова швидкість обертання валу генератора:

,  (6)

де  – номінальна частота обертання валу генератора.

Після того, як для кожної точки кривої намагнічування Фг(Fг) були розраховані ЕРС генератора Ег та його струм обмотки збудження , необхідно результати отриманих розрахунків для побудови характеристики неробочого руху  при номінальній швидкості обертання ГПС звести до таблиці 2 та виконати її побудову. Загальний вигляд цієї характеристики зображений на рисунку 3.

Таблиця 2 – Точки характеристики неробочого руху при номінальній швидкості обертання ГПС

Величина

Точки характеристики неробочого руху

струм обмотки збудження , А

ЕРС генератора , В

Рисунок 3 – Характеристика неробочого руху  при номінальній швидкості обертання ГПС

Вибір привідного асинхронного двигуна

Вибір привідного АД із короткозамкненим ротором виконується за умовами:

  1. за номінальною потужністю

 , (7)

де ,  – номінальні потужності АД і ГПС відповідно;

  1. за номінальною частотою обертання валу

 , (8)

де ,  – номінальні частоти обертання валів АД із короткозамкненим ротором і ГПС відповідно.

Для перевірки умови за потужністю (7) знайдемо номінальну потужність генератора, що обчислюється за формулою:

 , (9)

де  – механічна потужність, що споживається;

– електричні втрати потужності на провідниках обмотки якоря;

– механічні втрати.

Механічна потужність, що споживається:

 , (10)

де  – номінальний струм генератора;

– номінальна напруга генератора.

Електричні втрати потужності на провідниках обмотки якоря:

 , (11)

де  – опір обмотки якоря.

Механічні втрати:

 . (12)

Із таблиці В1 (додатку В) потрібно обирати АД, який задовольняє умовам (7) і (8) та привести наступні паспортні дані:

  1. синхронну частоту обертання валу двигуна ;
  2. номінальну напругу живлення ;
  3. механічну потужність на валу АД ;
  4. номінальну частоту обертання валу двигуна ;
  5. ККД ;
  6. коефіцієнт потужності ;
  7. значення відношення величин Мпуск до Мном ;
  8. значення відношення величин Мкр до Мном ;
  9. маховий момент ротора .

РОЗРАХУНОК І ПОБУДОВА СТАТИЧНИХ ХАРАКТЕРИСТИК ЕЛЕКТРОПРИВОДА

Статичні характеристики двигуна постійного струму (ДПС) представляють собою електромеханічну й механічну характеристики.

Електромеханічна характеристика ЕП являє собою залежність кутової швидкості валу обертання ЕП від струму у колі його якоря в усталеному режимі ω(Ія) та виражає зв’язок між механічною й електричною величинами ЕП.

Механічна характеристика ЕП представляє собою залежність кутової швидкості валу обертання ЕП від моменту, що розвивається на його валу в усталеному режимі, ω(М) та виражає зв’язок між двома механічними величинами, що характеризують роботу ЕП.

У даному розділі пояснювальної записки необхідно виконати побудову електромеханічних і механічних характеристик у режимах «ВПЕРЕД» та «НАЗАД». Рівняння характеристик, що описують режим «ВПЕРЕД» мають вигляд:

  1. природні

 (13)

 , (14)

де  – напруга живлення двигуна;

k – конструктивний коефіцієнт двигуна;

Фном – номінальний потік збудження двигуна;

Ія – струм у колі якоря двигуна;

М – момент на валу двигуна;

Rя – опір кола якоря;

  1. реостатні при номінальному значенні напруги

 (15)

 , (16)

де  – сумарний опір у колі якоря;

  1. реостатні при напрузі, що дорівнює ЕРС генератора

 (17)

 , (18)

де  – номінальна ЕРС генератора;

  1. реостатні при напрузі, що дорівнює половині ЕРС генератора

 (19)

 ; (20)

  1. реостатні при половинному значенню потоку

 (21)

 . (22)

Рівняння характеристик, що описують режим «НАЗАД» мають аналогічний вигляд:

  1. природні

 (23)

 ; (24)

  1. реостатні при номінальному значенні напруги

 (25)

 ; (26)

  1. реостатні при напрузі, що дорівнює ЕРС генератора

 (27)

 ; (28)

  1. реостатні при напрузі, що дорівнює половині ЕРС генератора

 (29)

 ; (30)

  1. реостатні при половинному значенню потоку

 (31)

 . (32)

Для побудови цих характеристик необхідно виконати розрахунки наступних величин. Номінальна кутова швидкість обертання валу двигуна:

 , (33)

де – номінальна частота обертання валу двигуна.

Сумарний опір у колі якоря:

 , (34)

де kt – температурний коефіцієнт, який враховує опір при нагріві, прийняти kt = 1,24;

, – опори якоря двигуна й генератора відповідно;

, – опори додаткових полюсів двигуна й генератора відповідно (опором  при розрахунках знехтуємо);

Rпр – опори з’єднувальних дротів;

Rщ – опір контактів щіток.

Для знаходження сумарного опору у колі якоря, який знаходиться за формулою (34), обчислимо опори з’єднувальних проводів і опір контактів щіток можна за формулами (35) та (36) відповідно:

 , (35)

де ρміді – питомий опір міді, ;

lпр – довжина проводу дроту, ;

Sпр – площа поперечного перерізу;

– номінальний струм двигуна;

j – допустима щільність струму, ;

 , (36)

де ΔUщ – спад напруги у щіткових контактів (вважаємо незмінним і рівним ΔUщ = 0,6..1 В);

– номінальний струм двигуна;

Величина добутку конструктивного коефіцієнту на номінальний магнітний потік збудження двигуна (оскільки ця величина є незмінною, то її можна знайти з рівняння електромеханічної характеристики при номінальних параметрах):

 . (37)

Статичний момент опору:

 , (38)

де kнв – коефіцієнт навантаження ЕП;

Мном – номінальний електромеханічний момент на валу двигуна

 . (39)

Номінальна ЕРС генератора:

 . (40)

Відповідно електромеханічні та механічні характеристики у режимах «ВПЕРЕД» та «НАЗАД» будуються на інтервалі:

.

Ці характеристики можна побудувати за двома точками (з урахуванням вищенаведеного інтервалу), оскільки вони представляють собою прямі лінії:

  1. перша точка має координати

;

  1. друга має координати

.

Графіки статичних характеристик двигуна необхідно побудувати в чотирьох координатних площинах ω(Iя) та ω(М). Загальний вигляд електромеханічних і механічних характеристик ДПС у режимах «ВПЕРЕД» та «НАЗАД» зображені на рисунках 4 і 5 відповідно.

Рисунок 4 – Електромеханічні характеристики ДПС

Рисунок 5 – Механічні характеристики ДПС

ВИЗНАЧЕННЯ ДИНАМІЧНИХ ПАРАМЕТРІВ ЕЛЕКТРОПРИВОДА

Динамічні параметри ЕП – це ті параметри, що визначають характер протікання перехідних процесів.

При розрахунках динамічних параметрів ЕП нехтують електромагнітною інерційністю якірного кола, реакцією якорів генератора й двигуна, впливом вихрових струмів. Із урахуванням цих припущень обчислимо наступні динамічні параметри системи Г-Д:

  1. електромагнітна стала часу обмотки збудження ГПС ;
  2. електромеханічна стала часу ЕП Те.мех.;

Для обчислення електромагнітної сталої часу обмотки збудження генератора  необхідно знайти значення індуктивності обмотки збудження генератора . Індуктивність обмотки збудження генератора є змінною величиною й залежить від струму його збудження.

Скориставшись кривою намагнічування (рисунок 2) будують залежність індуктивності обмотки збудження генератора  від його струму обмотки  за формулою:

 , (41)

де  – струм обмотки збудження ГПС;

2р – число пар полюсів;

– число витків на полюс обмотки НЗ генератора;

Фгмагнітний потік;

– номінальний магнітний потік;

– номінальний струм обмотки збудження ГПС;

σном – коефіцієнт розсіювання магнітного потоку у номінальному режимі (σном = 1,1..1,2).

Номінальне значення струму обмотки збудження ГПС  можна знайти з характеристики неробочого руху (рисунок 3) за значенням , а номінальне значення магнітного потоку ГПС  можна знайти із формули:

 , (42)

де kг – конструктивний коефіцієнт генератора;

– номінальна ЕРС генератора;

– номінальна кутова швидкість обертання валу генератора.

Для зручності усі результати отриманих розрахунків, що будуть виконані у подальшому, необхідно звести до таблиці 3.

Розрахунки точок залежності  ГПС та заповнення таблиці 3 необхідно виконати в наступній послідовності:

  1. усі значення струму обмотки збудження , які представлені в таблиці 2, перенесемо у відповідний стовпець таблиці 3;
  2. для відповідних значень струму  перенесемо значення магнітного потоку Фг з таблиці 1 до відповідного стовпця таблиці 3;
  3. далі заповнюємо наступний стовпець прирощення струму обмотки збудження ГПС, розрахунок виконується за формулою

 , (43)

де і – поточний номер рядка таблиці 3, ;

  1. аналогічно до формули (43) розраховується значення величини прирощення магнітного потоку

 ; (44)

  1. знаходимо значення наступної величини

  (45)

  1. потім розраховуємо значення величини, що не залежить від змінних значень, за формулою

 ; (46)

  1. відповідно до формули (41) для кожного значення струму обмотки збудження  знайдемо значення індуктивності обмотки збудження генератора  та остаточно формула набуде вигляду

 . (47)

Після того, як для кожного значення струму обмотки збудження  було розраховано відповідне значення індуктивності обмотки збудження генератора , необхідно виконати побудову даної залежності ГПС. Загальний вигляд цієї залежності  зображений на рисунку 6.

Електромагнітна стала часу обмотки збудження ГПС обчислюється за формулою:

 , (48)

де  – індуктивність обмотки збудження генератора;

– опір обмотки незалежного збудження.

При знаходженні електромагнітної сталої часу обмотки збудження ГПС  використовують середнє значення індуктивності обмотки, тоді її можна обчислити за формулою:

 , (49)

де  – середнє значення індуктивності обмотки збудження ГПС.

Таблиця 3 – Результати розрахунків індуктивності обмотки збудження генератора

№ п/п

, А

, Вб

, А

, Вб

, Гн

, Гн

1

2

3

4

5

6

7

8

9

Рисунок 6 – Залежність індуктивності обмотки збудження ГПС від струму обмотки збудження ГПС

Середнє значення індуктивності обмотки збудження генератора знаходиться за номінальними значеннями величин:

 , (50)

де kнас – коефіцієнт насичення обмотки збудження генератора.

Коефіцієнт насичення обмотки збудження ГПС можна обчислити за формулою:

 , (51)

де  – номінальна магнітна напруга;

– лінеаризована магнітна напруга.

Значення номінальної магнітної напруги  розрахувати користуючись формулою (4) за номінальним значенням струму обмотки збудження ГПС :

 ,  (52)

де – число витків на полюс обмотки НЗ генератора.

Для знаходження значення лінеаризованої магнітної напруги  необхідно виконати лінеаризацію кривої намагнічування ГПС, що зображена на рисунку 2. На рисунку 7 представимо криву намагнічування та її лінеаризовану пряму. Значення отримують наступним чином:

  1. виконують лінеаризацію кривої намагнічування;
  2. на графіку кривої намагнічування проводять пряму , що паралельна вісі Fг;
  3. при перетині прямої з лінеаризованою прямою отримують точку прямої та паралельно вісі Фг проводять пряму до вісі Fг;

Рисунок 7 – Крива намагнічування ГПС Фг(Fг) та її лінеарізована пряма

Після розрахунків виконаних за формулами (52), (51) та (50) знайти значення електромагнітної сталої часу обмотки збудження ГПС за формулою (49).

Електромеханічна стала часу ЕП обчислюється за формулою:

 , (53)

де JЕП – момент інерції усієї системи, що приведений до валу двигуна;

– сумарний опір у колі якоря;

k – конструктивний коефіцієнт двигуна;

Фном – номінальний потік збудження двигуна.

Момент інерції всієї системи, що приведений до валу двигуна, знаходять зі формули:

 , (54)

де kJ – коефіцієнт інерції ЕП;

Jдмомент інерції якоря двигуна.

РОЗРАХУНОК КОЕФІЦІЄНТА ФОРСУВАННЯ ЗБУДЖЕННЯ ГЕНЕРАТОРА ПОСТІЙНОГО СТРУМУ

Час перехідних процесів у системі Г-Д визначаються, в основному, часом збудження чи розбудження генератора. Для скорочення тривалості перехідного процесу в даній системі скористаємося методом форсованого змінення струму збудження, тобто виконаємо форсування процесу збудження ГПС.

Форсування процесу збудження генератора, як правило, здійснюється за рахунок збільшення напруги живлення кола збудження ГПС на період розгону двигуна до робочої (основної) швидкості:

 , (55)

де Uм – напруга живлення кола збудження ГПС;

kф – коефіцієнт форсування процесу збудження ГПС;

– напруга на обмотці збудження генератора в усталеному режимі.

Значення коефіцієнту форсування процесу збудження ГПС визначається з умови: розрядний опір R4 під час форсування процесу збудження генератора зашунтований, а максимальний струм у колі якоря  під час пуску не перевищує допустимого значення . Відповідно до цієї умови формула має вигляд:

 , (56)

де – допустиме значення струму в колі якоря;

– статичний струм навантаження;

– струм короткого замикання при ЕРС генератора, що забезпечує номінальну швидкість двигуна;

– електромеханічна стала часу ЕП;

– електромагнітна стала часу обмотки збудження ГПС;

Напругу на обмотці збудження генератора в усталеному режимі можна обчислити за формулою:

 , (57)

де – номінальний струм обмотки збудження ГПС;

– опір обмотки незалежного збудження;

Для розрахунку коефіцієнта форсування процесу збудження ГПС необхідно виконати обчислення наступних величин:

  1. допустиме значення струму в колі якоря

 , (58)

де  – номінальний струм двигуна;

kI – коефіцієнт перевантаження за струмом, ;

  1.  статичний струм навантаження

 , (59)

де kнв – коефіцієнт навантаження ЕП;

  1.  струм короткого замикання при ЕРС генератора, що забезпечує номінальну швидкість двигуна

 , (60)

де  – номінальна ЕРС генератора (ЕРС генератора, що забезпечує номінальну швидкість двигуна);

– сумарний опір у колі якоря.

За формулою (55) розраховують попереднє значення . Потім зі стандартного ряду значень напруг (таблиця 4) обирати найближче більше значення напруги живлення кола збудження ГПС , що буде забезпечувати необхідне форсування процесу збудження генератора.

Таблиця 4 – Стандартний ряд значень напруг

Значення напруги, В

110

220

440

660

880

РОЗРАХУНОК ОПОРУ РЕЗИСТОРІВ У КОЛІ ОБМОТКИ ЗБУДЖЕННЯ ГЕНЕРАТОРА ПОСТІЙНОГО СТРУМУ

Відповідно до схеми керування системи Г-Д (рисунок 1) на рисунку 8 зображена спрощена схема заміщення кола обмотки збудження ГПС. Користуючись цією схемою заміщення, виконати розрахунок опорів резисторів у колі обмотки збудження генератора.

Рисунок 8 – Спрощена схема заміщення кола обмотки збудження ГПС

Визначення опору розрядного резистору R4

Вибір розрядного резистору виконується за наступними умовами:

  1. допустима перенапруга на обмотці збудження генератора в момент її відключення під номінальним струмом не повинна перевищувати десятикратної номінальної напруги збудження ГПС

 , (61)

де – номінальний струм обмотки збудження ГПС;

R4 – розрядний опір;

– номінальна напруга збудження ГПС, ;

  1. максимальний струм у якірному колі не повинен перевищувати допустиме значення за умовами комутації

 , (62)

де – максимальний струм у якірному колі;

– допустиме значення струму у колі якоря.

Використовуємо спрощений розрахунок, щоб обчислити значення розрядного опору R4. Допустиме значення струму в якірному колі за умовами комутації:

 , (63)

де  – струм короткого замикання при ЕРС генератора, що забезпечує номінальну швидкість двигуна;

– електромеханічна стала часу ЕП;

– електромагнітна стала часу обмотки збудження ГПС при її відключенні;

– статичний струм навантаження.

Електромагнітна стала часу обмотки збудження ГПС при її відключенні:

 , (64)

де  – середнє значення індуктивності обмотки збудження ГПС;

– опір обмотки незалежного збудження;

R4 – розрядний опір.

Підставивши рівняння (64) до рівняння (63) отримаємо, що допустиме значення струму в якірному колі за умовами комутації можна обчислити за формулою:

, (65)

де – електромагнітна стала часу обмотки збудження ГПС.

З урахуванням умови струму в якірному колі (62) і формули для знаходження допустимого значення струму в якірному колі за умовами комутації (65) отримаємо наступне трансцендентне рівняння, розв’язавши яке отримаємо значення величини n:

.

Остаточно для знаходження значення розрядного опору R4 необхідно знайти розв’язок трансцендентного рівняння, прийнявши коефіцієнт перевантаження за струмом , вигляд якого наведений нижче:

 , (66)

де n – розв’язок трансцендентного рівняння, .

З розв’язку цього трансцендентного рівняння (66) отримаємо значення розрядного опору:

 . (67)

Після знаходження значення розрядного опору R4 необхідно перевірити виконання умов (61) і (62).

Визначення опорів регулювальних резисторів R1, R2, R3

Резистор R1 при форсованому пуску потрібен для погашення надлишку напруги мережі:

 , (68)

де Uм – напруга живлення кола збудження ГПС;

kф – коефіцієнт форсування процесу збудження ГПС;

– напруга на обмотці збудження генератора в усталеному режимі.

Для подальшого розрахунку опору R1 обчислимо наступні величини:

  1. струм у розрядному опорі R4

 ; (69)

  1. струм у колі збудження при форсування процесу збудження

 , (70)

де – номінальний струм обмотки збудження ГПС.

Тоді значення опору R1 обчислимо за формулою

 . (71)

Резистор R2 забезпечує отримання основної кутової швидкості обертання після зняття форсування процесу збудження:

 , (72)

де – опір обмотки незалежного збудження.

Для знаходження значення опору R3 необхідно з характеристики неробочого руху (рисунок 3) за значенням ЕРС генератора  знайти відповідне значення струму обмотки збудження ГПС . Резистор R3 знаходять з умови отримання половинної основної кутової швидкості обертання:

 , (73)

де – значення струму обмотки збудження ГПС, що забезпечує половинну швидкість обертання.

ПЕРЕХІДНі ПРОЦЕСи У СИСТЕМі ГЕНЕРАТОР-ДВИГУН

Перехідні чи динамічні процеси в ЕП – це режим роботи ЕП при переході від одного усталеного стану до іншого під час процесу пуску, гальмуванні чи реверсу, а також при різкому прикладенні навантаження на вал ЕП. Ці режими характеризуються зміненням ЕРС, кутової швидкості, механічного моменту та струмів у колі збудження ГПС і в якірному колі ДПС.

Вивчення перехідних (динамічних) процесів дозволяє:

  1. правильно визначити потужність електродвигуна та його апаратури;
  2. розрахувати систему керування;
  3. оцінити вплив роботи ЕП на продуктивність і якість роботи промислових механізмів.

Під час перехідних процесів (ПП) ЕП одночасно й взаємозв’язано між собою діють перехідні механічні, електромагнітні й теплові процеси. При процесах, що швидко протікають, теплові процеси на стан ЕП, у більшості випадків, не впливають на інші перехідні процеси, тому в подальшому при дослідженні динамічних властивостей в ЕП не будемо враховувати його тепловий стан. Тоді в цьому випадку враховуємо протікання в ЕП тільки механічних і електромагнітних перехідних процесів, що в сукупності дають електромеханічні перехідні процеси. Вони викликаються електромагнітною інерцією обмоток електричних машин і апаратів.

У деяких випадках впливом електромагнітних перехідних процесів можна знехтувати, тоді динамічні властивості визначаються тільки механічними перехідними процесами, в яких враховується тільки механічна інерція мас ЕП, що рухаються.

Розрахунок перехідних процесів у колі збудження генератора системи Г-Д графоаналітичним методом

Графоаналітичним методом необхідно виконати розрахунки динамічних процесів у колі збудження ГПС під час:

  1. пуску ЕП;
  2. гальмуванні ЕП;
  3. реверсу ЕП.

За отриманими даними розрахунків для кожного з цих режимів виконують побудову часових залежностей генератора постійного струму: змінення струму у колі збудження , індуктивності обмотки збудження  та ЕРС .

Розрахунок ПП під час пуску ЕП

Вихідними даними для розрахунку перехідних процесів у колі збудження ГПС під час пуску ЕП є система рівнянь:

  (74)

де Uм – підвищена напруга живлення кола збудження ГПС;

– струми обмотки збудження ДПС і ГПС відповідно;

– спад напруги на обмотці збудження двигуна;

– індуктивність обмотки збудження ГПС.

Підставивши у друге рівняння системи перше та третє рівняння й виконавши спрощення, отримаємо рівняння:

 . (75)

Переходячи до кінцевих спрощень, отримаємо формулу для чисельного розрахунку прирощення часу для і-го значення:

 , (76)

де k1 – коефіцієнт, що обчислюється за формулою

 ; (77)

Rе – еквівалентний опір, що дорівнює значенню

 . (78)

Використовуючи формулу (76), отримаємо формулу для чисельного розрахунку часу для і-го значення:

 . (79)

Під час пуску ЕП струм  у колі обмотки збудження ГПС змінюється від нуля до свого максимального значення (). Для зручності усі результати отриманих розрахунків динамічних процесів, що будуть виконані у подальшому, необхідно звести до таблиці 5. Розрахунки точок часових залежностей ГПС та заповнення таблиці 5 необхідно виконати в наступній послідовності:

  1. усі значення струму обмотки збудження (з таблиці 3), прирощення струму обмотки збудження ГПС  (з таблиці 3), індуктивності обмотки збудження генератора (з таблиці 3), та ЕРС генератора Ег (з таблиці 2) перенесемо у відповідні стовпці таблиці 5;
  2. далі заповнюємо стовпець добутку величин  для кожного значення струму обмотки збудження , розрахунок виконується за  формулою

 , (80)

де і – поточний номер рядка таблиці 5, ;

  1. знаходження значення величини  виконуємо за наступною формулою, підставивши відповідне значення

 ; (81)

  1. знаходимо значення прирощення часу для кожного і-го значення користуючись формулою (76);
  2. потім знаходимо значення часу використовуючи формулу (79).

Таблиця 5 – Розрахунок перехідних процесів під час пуску ЕП

, А

, А

, Гн

Ег, В

, В

Δt, мc

t, мc

1

2

3

4

5

6

7

8

9

За даними таблиці 5 будуються часові залежності ,  та  відповідно. На рисунках 9, 10 та 11 представимо відповідні часові залежності у загальному вигляді.

Рисунок 9 – Часова залежність  під час пуску ЕП

Рисунок 10 – Часова залежність  під час пуску ЕП

Рисунок 11 – Часова залежність  під час пуску ЕП

Розрахунок ПП під час гальмуванні ЕП

Під час цього процесу обмотку збудження генератора відключають від джерела живлення й замикають на розрядний опір R4. Чисельний результат перехідного процесу в цьому випадку розраховується за формулою:

 . (82)

Під час гальмуванні ЕП струм  у колі обмотки збудження ГПС змінюється від свого максимального від’ємного значення () до нульового значення. Для зручності усі результати отриманих розрахунків, що будуть виконані у подальшому, необхідно звести до таблиці 6. Розрахунки точок часових залежностей ГПС та заповнення таблиці 6 необхідно виконати в наступній послідовності:

  1. значення і-го рядка стовпця  таблиці 6 беремо з рядка (9–і) стовпця  таблиці 5 зі протилежним знаком;
  2. далі заповнюємо наступний стовпець прирощення струму обмотки збудження ГПС, розрахунок виконується за формулою (43);
  3. з таблиці 5 за модулем для відповідних значень струму обмотки збудження генератору заповнюємо стовпці  і  таблиці 6;
  4. далі заповнюємо стовпець добутку величин  для кожного значення струму обмотки збудження , розрахунок виконується за формулою

 , (83)

де і – поточний номер рядка таблиці 6, ;

  1. потім знаходимо значення часу використовуючи формулу (82).

Таблиця 6 – Розрахунок перехідних процесів під час гальмування ЕП

, А

, А

, Гн

–Ег, В

 

Δt, мc

t, мc

1

2

3

4

5

6

7

8

За даними таблиці 6 будуються часові залежності ,  та  відповідно. На рисунках 12, 13 та 14 представимо відповідні часові залежності у загальному вигляді.

Розрахунок ПП під час реверсу ЕП

Чисельний результат перехідного процесу в даному режимі розраховуємо за формулою:

 . (84)

Розрахунки виконується аналогічно до пункту 7.1.1: під час реверсу ЕП струм  у колі обмотки збудження ГПС змінюється від нуля до свого максимального від’ємного значення (). Результати розрахунків динамічних процесів зводяться до таблиці 7.

Рисунок 12 – Часова залежність  під час гальмуванні ЕП

Рисунок 13 – Часова залежність  під час гальмуванні ЕП

Рисунок 14 – Часова залежність  під час гальмуванні ЕП

Таблиця 7 – Розрахунок перехідних процесів під час реверсування ЕП

, А

, А

, Гн

–Ег, В

, В

, В

Δt, мc

t, мc

1

2

3

4

5

6

7

8

9

За даними таблиці 7 будуються часові залежності ,  та  відповідно. На рисунках 15, 16 та 17 представимо відповідні часові залежності у загальному вигляді.

Рисунок 15 – Часова залежність  під час реверсу ЕП

Рисунок 16 – Часова залежність  під час реверсу ЕП

Рисунок 17 – Часова залежність  під час реверсу ЕП

Отримання перехідних процесів у системі Г-Д за допомогою прикладного програмного забезпечення

У програмному середовищі (ПС) MATLAB Simulink виконати моделювання математичної моделі системи Г-Д і представити графіки перехідних процесів Iгоз(t), Ег(t), Ія(t), М(t), Мс(t), ω(t).

На рисунках 18, 19 та 20 представлені математичні моделі в ПС MATLAB Simulink системи Г-Д. У таблиці Г1 (додаток Г) представлені позначення блоків моделі. Результати дослідження даних моделей є рисунки графіків перехідних процесів, отриманих у ПС MATLAB Simulink.

Навести додаткові параметри моделювання для всіх математичних моделей в ПС MATLAB Simulink:

  1. час моделювання tпоч; tкін;
  2. метод виконання розрахунку;
  3. максимальний крок;
  4. час і величину введення навантаження.

Індуктивність обмотки якоря ДПС можна визначити за формулою:

 , (85)

де kL – коефіцієнт для компенсованих двигунів (для некомпенсованих двигунів );

– номінальна напруга живлення ДПС;

р – число пар полюсів;

– номінальна кутова швидкість обертання валу ДПС;

– номінальний струм ДПС.

Дослідження перехідних процесів системи Г-Д без урахуванням нелінійних властивостей

На рисунку 18 представимо схему математичної моделі, яку необхідно змоделювати в ПС MATLAB Simulink.

Рисунок 18 – Математична модель в ПС MATLAB Simulink системи Г-Д без урахуванням нелінійних властивостей залежностей  та

Дослідження перехідних процесів системи Г-Д із урахуванням нелінійних властивостей

На рисунку 19 представимо схему математичної моделі, яку необхідно змоделювати в ПС MATLAB Simulink.

Рисунок 19 – Математична модель в ПС MATLAB Simulink системи Г-Д із урахуванням нелінійних властивостей залежностей  та

Дослідження перехідних процесів системи Г-Д із урахуванням нелінійних властивостей та з форсуванням процесу збудження генератора

На рисунку 20 представимо схему математичної моделі, яку необхідно змоделювати в ПС MATLAB Simulink.

Рисунок 20 – Математична модель в ПС MATLAB Simulink системи Г-Д із урахуванням нелінійних властивостей залежностей  та  та з форсуванням процесу збудження ГПС

літературА

  1. Чиликин М. Г. и др. Основы автоматизированного электропривода. – М.: Энергия, 1974. – 567 с.
  2. Ключев В. И. Теория электропривода: Учеб. для вузов. – М.: Энергоатомиздат, 1985. – 560 с.
  3. Бронштейн И. Н., Семендяев К. А. Справочник по математике для инженеров и учащихся втузов. – М.: Наука. Гл. ред. физ. мат. лит., 1981. – 720 с.
  4. Андреев В. П., Сабинин Ю. А Основы электропривода. – М.; Л.: Госэнергоиздат, 1963. – 722 с.


ДОДАТОК А

Завдання на проектування

У таблицях А1 і А2 представлені вихідні дані для проектування: в таблиці А1 представлені дані з тривалістю ввімкнення ТВ = 100 %, а в таблиці А2 – ТВ = 40 %. Для всіх варіантів номінальна напруга живлення двигуна .

Таблиця А1 – Вихідні дані для проектування для варіантів 1..19

Варіант

Тип двигуна

Режим ТВ = 100 %

сумарний опір кола якоря

Число

Момент інерції якоря двигуна Jд, кг·м2

Коефіцієнт інерції ЕП kJ

Коефіцієнт навантаження ЕП kнв

Номінальна механічна потужність P2 ном, кВт

Номінальна частота обертання валу

Номінальний струм

активних провідників Nя

паралельних віток якоря 2а

пар полюсів 2р

1

Д-12

2,5

1180

14,6

1,63

990

2

4

0,05

1,6

0,8

2

Д-21

4,5

1030

26

0,95

920

0,125

1,6

0,8

3

Д-22

6,0

1100

33

0,57

696

0,155

1,6

0,8

4

Д-31

8,0

840

44

0,42

738

0,3

2,0

0,8

5

Д-32

12,0

770

65

0,28

558

0,425

1,6

1,0

6

Д-41

16,0

690

86

0,17

492

0,8

1,6

1,0

7

Д-806

22,0

650

116

0,1065

372

1,0

1,6

1,0

8

Д-808

37,0

575

192

0,054

278

2,0

1,6

1,0

9

Д-810

55,0

550

282

0,0356

234

3,625

1,2

0,8

10

Д-812

75,0

515

380

0,0230

210

7,00

1,2

0,8

11

Д-814

110,0

500

550

0,0805

608

10,25

2,0

0,8

12

Д-816

150,0

480

745

0,084

504

16,25

2,0

0,8

13

Д-21

5,5

1440

31

0,531

690

0,125

1,2

0,6

14

Д-22

8,0

1510

43,5

0,322

522

0,155

1,2

0,6

15

Д-31

12,0

1360

64

0,194

492

0,3

1,2

0,6

16

Д-32

18,0

1190

94

0,125

372

0,425

1,2

0,6

17

Д-41

24,0

1100

124

0,072

310

0,8

1,6

0,8

18

Д-806

32,0

1000

165

0,047

246

1,0

2,0

0,8

19

Д-808

47,0

800

238

0,295

210

2,0

2,0

0,8


Таблиця А2 – Вихідні дані для проектування для варіантів 20..50

Варіант

Тип двигуна

Режим ТВ = 40 %

сумарний опір кола якоря

Число

Момент інерції якоря двигуна Jд, кг·м2

Коефіцієнт інерції ЕП kJ

Коефіцієнт навантаження ЕП kнв

Номінальна механічна потужність P2 ном, кВт

Номінальна частота обертання валу

Номінальний струм

активних провідників Nя

паралельних віток якоря 2а

пар полюсів 2р

20

Д-12

2,4

1230

14

1,63

990

2

4

0,05

1,6

0,8

21

Д-21

3,6

1080

20,5

0,95

920

0,125

1,6

0,8

22

Д-22

4,8

1150

26

0,57

696

0,155

1,6

0,8

23

Д-31

6,8

880

37

0,42

738

0,3

2,0

0,8

24

Д-32

9,5

800

51

0,28

558

0,425

1,6

1,0

25

Д-41

13,0

720

69,5

0,17

492

0,8

1,6

1,0

26

Д-806

16,0

710

84

0,1065

372

1,0

1,6

1,0

27

Д-808

22,0

630

112

0,054

278

2,0

1,6

1,0

28

Д-810

29,0

600

148

0,0356

234

3,625

1,2

0,8

29

Д-812

38,0

565

192

0,0230

210

7,00

1,2

0,8

30

Д-814

55,0

560

280

0,0805

608

10,25

2,0

0,8

31

Д-816

70,0

535

350

0,084

504

16,25

2,0

0,8

32

Д-21

4,4

1500

24,5

0,531

690

0,125

1,2

0,6

33

Д-22

6,5

1570

34

0,322

522

0,155

1,2

0,6

34

Д-31

9,5

1420

50,5

0,194

492

0,3

1,2

0,6

35

Д-32

13,0

1240

68,0

0,125

372

0,425

1,2

0,6

36

Д-41

17,5

1160

90,5

0,072

310

0,8

1,6

0,8

37

Д-806

21,0

1060

110

0,047

246

1,0

2,0

0,8

38

Д-808

26,0

825

134

0,295

210

2,0

2,0

0,8

39

П52

8,0

1500

43,5

0,269

496

2

0,4

1,6

0,8

40

П61

11,0

59,5

0,187

496

0,56

2,0

1,0

41

П62

14,0

73,5

0,1275

370

0,65

1,5

0,7

42

П71

19,0

103

0,1235

396

1,4

1,4

0,9

43

П72

25,0

132

0,0828

324

1,6

1,3

1,0

44

П81

32,0

166

0,075

324

2,7

1,7

1,0

45

П82

42,0

218

0,0462

234

3,1

1,2

0,9

46

П91

55,0

287

0,0257

210

5,9

1,5

0,8

47

П92

75,0

381

0,0138

162

7,0

1,8

1,0

48

П101

100

508

0,0131

304

10,3

1,3

0,8

49

П102

125

632

0,079

328

12,0

1,5

0,8

50

П111

160

809

0,0638

216

20,4

1,2

0,7

ДОДАТОК Б

Паспортні дані генераторів постійного струму

У таблиці Б1 представлені паспортні дані ГПС. У таблиці Б2 для кожного типу генератора, що обраний за таблицею Б1, наведені точки кривої намагнічування – залежність магнітного потоку Фг від магнітної напруги (сили намагнічування) Fг.

Таблиця Б1 – Паспортні дані генераторів постійного струму

Тип ГПС

Номінальна напруга , В

Номінальна частота обертання валу

Число

Номінальний струм якоря, А

Число витків обмотки якоря , віток

Опір обмотки якоря , Ом

Число витків на полюс обмотки незалежного збудження, віток

Опір обмотки незалежного збудження, Ом

паралельних віток якоря, 2р

полюсів, 2а

П42

230

1450

2

4

15,7

513

1

1350

180

П51

21,7

434

0,56

1300

120

П52

28,2

341

0,395

1250

152

П61

39

341

0,25

1500

120

П62

50

248

0,182

1400

120

П71

69,5

297

0,224

950

43

П72

91,3

210

0,132

950

50

П81

117

222

0,110

1350

69,5

П82

152

145

0,0502

1600

27,2

П91

217

145

0,0355

1000

44

П92

304

105

0,0209

1000

48,4

П101

391

93

0,13

950

37,8

П102

478

138

0,0095

850

32,9

П111

4

635

126

0,00655

850

28

П112

826

100

0,00427

750

24


Таблиця Б2 – Криві намагнічування генератора постійного струму

Тип ГПС

Величина

Точки кривої намагнічування генератора

П42

Fг, А

200

400

600

800

1000

1200

1600

2000

Фг, мВб

1,2

2,25

3,2

4,0

4,5

4,9

5,45

5,8

П51

Fг, А

400

800

1200

1600

2000

2400

3200

4000

Фг, мВб

2,2

3,9

5,1

5,75

6,2

6,6

7,0

7,25

П52

Fг, А

400

800

1200

1600

2000

2400

3200

3800

Фг, мВб

2,9

5,3

7

7,8

8,3

8,8

9,65

10

П61

Fг, А

400

800

1200

1600

2000

2400

3200

4000

Фг, мВб

3,1

5,2

6,5

7,3

7,9

8,3

8,7

8,9

П62

Fг, А

400

800

1200

1600

2000

2400

2800

3200

Фг, мВб

3,5

6,3

8,3

9,7

10,5

11,0

11,4

11,6

П71

Fг, А

1000

2000

3000

4000

5000

6000

8000

12000

Фг, мВб

3,1

5,3

6,87

8,1

8,8

9,4

10,3

11,2

П72

Fг, А

1000

2000

3000

4000

6000

8000

10000

14000

Фг, мВб

3,5

6,25

8,5

10,3

12,3

13,5

14,1

14,7

П81

Fг, А

1000

2000

3000

4000

6000

8000

10000

14000

Фг, мВб

3,5

6,3

8,5

10

12,1

13,7

14,7

16,2

П82

Fг, А

1000

2000

3000

4000

5000

6000

8000

10000

Фг, мВб

5

9,6

11,2

14,7

15,4

16

19,4

20

П91

Fг, А

0

800

1600

2400

3200

4000

5600

7200

Фг, мВб

0,5

6

10,5

14,7

17

18,5

20,5

21,5

П92

Fг, А

0

800

1600

2400

3200

4000

5600

7200

Фг, мВб

1

8

15

19,6

22,8

24,5

27

28,5

П101

Fг, А

0

800

1600

2400

3200

4000

5600

7200

Фг, мВб

1

7

13

18,5

23

26,5

30

32

П102

Fг, А

0

800

1600

2400

3200

4000

5600

7200

Фг, мВб

1

8,5

16,7

24

30,5

34

38,5

41

П111

Fг, А

0

800

1600

2400

3200

4000

5600

7200

Фг, мВб

1

9,5

18

26,5

32

36

41

43,5

П112

Fг, А

1000

2000

3000

4000

5000

6000

7000

8000

Фг, мВб

5,45

11

22

33,5

41

46,5

50

52,5

ДОДАТОК В

Паспортні дані асинхронних двигунів

У таблиці В1 представлені паспортні дані АД із КЗ синхронною частотою обертання валу nн.р. = 1500 об./хв.

Таблиця В1 – Паспортні дані асинхронних двигунів

Тип двигуна

Механічна потужність на валу P2 ном, кВт

Номінальна частота обертання валу nном, об./хв.

ККД , %

Коефіцієнт потужності cos(φ)

Значення відношення величин Мпуск до Мном 

Значення відношення величин Мкр до Мном 

Маховий момент ротора , кгм2

1

2

3

4

5

6

7

8

4А50А4У3

0,06

1380

50

0,6

2

2,2

0,000115

4А50В4У3

0,09

1370

55

0,6

2

2,2

0,00013

4А56А4У3

0,12

1375

63

0,66

2,1

2,2

0,0028

4А56В4У3

0,18

1365

64

0,64

2,1

2,2

0,00315

4А63А4У3

0,25

1380

68

0,65

2

2,2

0,00495

4А63В4У3

0,37

1365

68

0,69

2

2,2

0,0055

4А71А4У3

0,55

1390

70,5

0,7

2

2,2

0,0052

4А71В4У3

0,75

1390

72

0,73

2

2,2

0,0057

4А80А4У3

1,1

1420

75

0,81

2

2,2

0,0129

4А80В4У3

1,5

1415

77

0,83

2

2,2

0,0133

4А90L4У3

2,2

1425

80

0,83

2,1

2,4

0,0224

4А100S4У3

3

1435

82

0,83

2

2,4

0,0347

4А100L4У3

4

1430

84

0,84

2

2,4

0,045

4А112М4У3

5,5

1445

85,5

0,85

2

2,2

0,07

4А132S4У3

7,5

1455

87,5

0,86

2,2

3

0,11

4А132М4У3

11

1460

87,5

0,87

2,2

3

0,16

4А160S4У3

15

1465

88,5

0,88

1,4

2,3

0,41

4А160М4У3

18,5

1465

89,5

0,88

1,4

2,3

0,51

4А180S4У3

22

1470

90

0,9

1,4

2,3

0,76

4А180М4У3

30

1470

91

0,89

1,4

2,3

0,93

4А200М4У3

37

1475

91

0,9

1,4

2,5

1,47

4А200L4У3

45

1475

92

0,9

1,4

2,5

1,78

4А225М4У3

55

1480

92,5

0,9

1,3

2,5

2,56

4А250S4У3

75

1480

93

0,9

1,2

2,3

4,08

4А250М4У3

90

1480

93

0,91

1,2

2,3

4,67

Продовження таблиці В1

1

2

3

4

5

6

7

8

4А280S4У3

110

1470

92,5

0,9

1,2

2

9,2

4А280М4У3

132

1480

93

0,9

1,3

2

9,9

4А315S4У3

160

1480

93,5

0,91

1,3

2,2

12,3

4А315М4У3

200

1480

94

0,92

1,3

2,2

14,5

4А355S4У3

250

1485

94,5

0,92

1,2

2

24

4А355М4У3

315

1485

94,5

0,92

1,2

2

28,2


ДОДАТОК Г

Моделювання в програмному середовищі MATLAB Simulink

У таблиці Г1 представлені позначення блоків математичних моделей, що складені в ПС MATLAB Simulink.

Таблиця Г1 – Позначення блоків математичної моделі

№ блоку

Тип блоку

Параметри блоку чи його опис

1

Constant

U_g_aномінальна напруга живлення обмотки збудження ГПС , В

2

Sum

3

Product

4

Transfer Fcn

5

Lookup Table

Реалізація нелінійних властивостей

6

Scope

Вивід графіку перехідного процесу

7

Display

Відображення поточного значення

8

Product

9

Constant

R_oz – опір паралельної обмотки збудження ГПС , Ом

10

Constant

R_1опір R1, Ом

11

Step

Введення опору R2 при закінченні перехідних процесів

12

Step

Введення опору R3 при закінченні перехідних процесів

13

Sum

14

Scope

Вивід графіку перехідного процесу

15

Lookup Table

Реалізація нелінійних властивостей

16

Constant

R_s – загальний опір якірного кола , Ом

17

Scope

Вивід графіку перехідного процесу

18

Display

Відображення поточного значення

19

Sum

20

Product

21

Product

22

Constant

L_a – індуктивність обмотки якоря ДПС , Гн

23

Transfer Fcn

24

Product

25

Constant

kF – конструктивний коефіцієнт , Вб

26

Product

27

Transfer Fcn

J_a – момент інерції якоря ДПС Jд, кг·м2

28

Scope

Вивід графіки перехідних процесів , , ,

29

Scope

Вивід графіку перехідного процесу

Продовження таблиці Г1

30

Display

Відображення поточного значення

31

Gain

R_oz – опір паралельної обмотки збудження ГПС , Ом

32

Step

Введення номінального навантаження Мном при часі, коли завершився перехідний процес пуску

33

Scope

Вивід графіків перехідних процесів , , 

34

Gain

L_oz_nom – номінальна індуктивність обмотки збудження ГПС , Гн.

35

Sum

36

Step

Введення дуже малої величини для запобігання ділення на нуль у третьому блоку

37

Gain

E_g_nom/I_oz_nomвідношення величин до .


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

57907. Об’єми геометричних тіл 2.72 MB
  Мета: вдосконалювати вміння і навички учнів з теми «Обєми геометричних тіл», розвивати память, вміння твердо мислити, аналізувати, порівнювати, узагальнювати і робити висновки, виховувати бажання знати математику...
57908. Розв’язування вправ на застосування основної властивості пропорції 352.5 KB
  Мета уроку: закріпити та скорегувати знання учнів про пропорції та пропорційні величини. Працювати над виробленням вмінь та навичок розв’язування стандартних задач.
57909. Обчислення площ поверхонь многогранників та тіл обертання. Розв’язування задач 342.5 KB
  Мета: продовжити формування вмінь та навичок розв’язування задач на обчислення площ поверхонь призми, піраміди, циліндра, конуса і кулі, повторити вивчені формули, теорему Піфагора, співвідношення в прямокутному трикутнику...
57910. Функції. Лінійна функція 130.5 KB
  Молодці Відповівши на ці запитання ви перейшли на наступний етап еволюції і стали людиною вмілою. Подивимось чи зможете ви перейти на наступний етап ІІ етап –конкурс Доміно.
57911. Розв’язування задач на обчислення площ многокутників 328 KB
  Проведення аукціону На дошці записаний список лотів. Вчитель зачитує питання лотів пропонуючи його купити тобто відповісти на питання чи розв’язати задачу. За кожен лот учні отримують різні бали.
57912. Квадратные неравенства 195 KB
  Урок изучения и первичное закрепление нового материала с элементами повторения и закрепления ранее изученного. Возможные варианты: Через проектор на экране появляется тема Слайд 1;3 Квадратные неравенства Один из учащихся вслух читает текст на экране Учащиеся записывают определение в тетрадь.
57913. Розв’язування вправ на тему «Додавання та віднімання звичайних дробів» 503 KB
  Обладнання: сигнальні картки роздруковані усні вправи екологічне пано з відповідями до вправ картки так ні картки з індивідуальними завданнями для учнів картки з додатковими вправами.
57914. Функція. Область визначення і область значень функції. Способи задання функції 52.5 KB
  Мета: освітня: формувати поняття функціональної залежності аргументу області визначення та області значення функції; розглянути способи задання функцій; формувати уміння знаходити зв’язок з раніше вивченим переносити набуті знання в нові ситуації...
57915. Розкладання многочленів на множники 119 KB
  Обладнання: Картки з індивідуальним завданням; картки для усних і письмових робіт; таблиці: Формули скороченого множення Квадрати одноцифрових чисел Куби одноцифрових чисел Відшукай висловлення про математику.