39405

ГПТ от привода бесконечной мощности с независимым возбуждением

Курсовая

Коммуникация, связь, радиоэлектроника и цифровые приборы

Литература Объект регулирования генератор постоянного тока от привода бесконечной мощности с независимым возбуждением далее ГПТ Цель регулирования – разработка компьютерной модели ГПТ и исследование динамических режимов и характеристик Задача исследования – исследование переходных процессов в ГПТ при включении и сбросенабросе нагрузки исследование процесса регулирования напряжения по цепи возбуждения с целью стабилизации выходного тока.1 Выбираем СК связанную со статором так как в ГПТ поле статора неподвижно СК dq для...

Русский

2013-10-04

138.57 KB

3 чел.

МОСКОВСКИЙ АВИАЦИОННЫЙ ИНТИТУТ

(государственный технический университет)

Факультет «Системы управления, информатика и электроэнергетика»

Кафедра «Электроэнергетические, электромеханические и биотехнические системы»

Курс «Моделирование процессов и систем»

Курсовая работа по теме «ГПТ от привода бесконечной мощности с независимым возбуждением» (Вариант №4)

                                                         

                                                           Выполнила:                 студентка гр.03-424

                                                                                                                Зубкова Екатерина

                                                                          Принял:                        Сыроежкин Е.В.

Москва, 2010

ЗАДАНИЕ

1.Объект регулирования (тип электрической машины)

1.1 Цель регулирования. Задача исследования. (Управляющая величина, выходная величина, критерий).

1.2 Метод исследования - компьютерное моделирование.

 2. Порядок построения модели.

2.1 Обоснование выбора системы координат (ab, αβ, dq )

2.2 Схема замещения электрической цепи.

2.3 Схема замещения магнитной и механической подсистем

2.4 Математическое описание подсистем.

2.5 Пояснить, на основании каких физических законов составлена математическая модель.

3. Характеристика мат. описания. Обоснование применения численного метода интегрировании

  1.  Класс, к которому относятся уравнения математической модели (обыкновенные нелинейные)
  2.  Определение порядка системы дифференциальных уравнений.
  3.  Формулировка задачи Коши. Единственность решения задачи Коши, НУ, их количество, чем определяются.

4. Программная реализация модели

  1.  Расчетный алгоритм и программа (MathCad, Orcad) .
  2.  Интегрирование с помощью встроенного решателя MathCad, Orcad) .

4.2 Способ задания режимов работы.

4.3 Управление. Влияние характера нагрузки. Критерии регулирования

5. Анализ результатов. Выводы

5.1. Решены ли поставленные задачи, удовлетворяет ли полученный результат

5.2. Оценка качества регулирования.

5.3 Анализ результатов. Выводы по графикам расчетных характеристик

6. Литература

  1.  Объект регулирования  -  генератор постоянного тока от привода бесконечной мощности с независимым возбуждением (далее, ГПТ)

  1.  Цель регулирования – разработка компьютерной модели ГПТ и исследование динамических режимов и характеристик

Задача исследования – исследование переходных процессов в ГПТ при включении и «сбросе-набросе» нагрузки, исследование процесса регулирования напряжения по цепи возбуждения с целью стабилизации выходного тока.

                                                         Rн

W

Y

X

Z

                                           Uв

                      iя=сonst              iв                          iя

           Управляющая величина  - напряжение возбуждения Uв 

Выходная величина – ток якоря iя

Критерий – постоянство тока якоря iя

  1.  Метод исследования - компьютерное моделирование в среде MathCad.

  1.  Порядок построения модели

2.1   Выбираем СК  , связанную со статором, так как в ГПТ поле статора неподвижно (СК d,q для нашего случая будет равнозначной).

2.2        Схема замещения электрической цепи:

                   ОВ                                                                 ОЯ

                                                                               е                      

    Uв                                 Lв                           Lя                                        Uя                          Rн-var

                           

                  Rв                                                        Rя

2.3        Схема замещения магнитной подсистемы:

                                                                                     

                                                                  Oв                                                    

                                                           Oя                                                                                            

                                                                                       

2.4        Математическое описание:

(Математическая модель ГПТ формируется на основании уравнений для ОЭМП за исключением 2 и 3 строк.

Т.к. генератор питается от привода бесконечной мощности, то Mпр .  )

2.5       Математическая модель ГПТ составлена на основании второго закона Кирхгофа для электрической цепи.

  1.   Характеристика мат. описания. Обоснование применения численного метода интегрировании

  1.  Класс, к которому относятся уравнения математической модели:

Линейная СОДУ .

  1.        Определение порядка системы дифференциальных уравнений:

2 порядка (по количеству переменных)

  1.  Формулировка задачи Коши. Единственность решения задачи Коши, НУ, их количество, чем определяются.

Зада́ча Коши́ — одна из основных задач теории ДУ (обыкновенных и с частными производными); состоит в нахождении решения (интеграла) ДУ, удовлетворяющего так называемым НУ (начальным данным).

Задача Коши обычно возникает при анализе процессов, определяемых дифференциальным законом эволюции и начальным состоянием (математическим выражением которых и являются уравнение и начальное условие). Этим мотивируется терминология и выбор обозначений: начальные данные задаются при t = 0, а решение отыскивается при t > 0.

Отсюда, НУ – значения переменных в начальный момент времени определенного этапа моделирования. Их количество равно количеству уравнений (соответственно и количеству переменных).

  1.    Программная реализация модели в среде MathCad:

Задание № 1 «Исследование переходных процессов в ГПТ при включении и «сбросе-набросе» нагрузки»

  1.  Режим «Пуск» ГПТ на холостом ходу (на хх не надо!!!):

Моделирование переходных процессов в ГПТ

параметры генератора 

параметры управления

таблица идентификаторов

Математическая модель ДПТ

расчет режима пуска - НУ

параметры вычислительного процесса

вызов встроенной подпрограммы решения ОДУ 

Результаты расчетов переходных характеристик

Рис.1   Ток возбуждения

Рис.2    Ток якоря

  1.  Режим «Пуск» ГПТ при номинальной нагрузке (по варианту):

Результаты расчетов переходных характеристик

Рис.1   Ток возбуждения

Рис.2    Ток якоря

Задание № 2 «Исследование процесса регулирования напряжения ГПТ по цепи возбуждения с целью стабилизации выходного тока»

  1.  Rн =var,  Uв=const

НУ для моделирования принимаем значения переменных в момент окончания переходного процесса режима «Пуск» при номинальной нагрузке:

Заменяем в уравнении

Выбираем такой коэффициент , чтобы изменение нагрузки составило не более 50%.

Результаты расчетов переходных характеристик

Рис.1   Cопротивление нагрузки

Рис.2    Ток якоря

  1.  Rн =const,   Uв=var

НУ для моделирования принимаем значения переменных в момент окончания переходного процесса режима «Пуск» при номинальной нагрузке:

Заменяем в уравнении

Коэффициент  выбираем аналогично.

Результаты расчетов переходных характеристик

Рис.1   Cопротивление нагрузки

Рис.2    Ток якоря

A)

Рассчитаем коэффициент kрег, который бы обеспечивал стабилизацию выходного напряжения изменением напряжения возбуждения при наличии возмущающего воздействия:

  1.  Rн =var,   Uв=var

НУ для моделирования принимаем значения переменных в момент окончания переходного процесса режима «Пуск» при номинальной нагрузке.

параметры управления

Математическая модель ДПТ

Результаты расчетов переходных характеристик

Рис.1   Ток возбуждения

Рис.2    Ток якоря

(А)

Методическая погрешность составляет:

  1.   Анализ результатов. Выводы

В данной работе удалось определить параметры линейного закона изменения напряжения возбуждения  для стабилизации выходного тока ГПТ при наличии возмущающего воздействия. Поставленная задача решена. Результат удовлетворяет требуемому качеству регулирования (ошибка 3,6 %).

  1.  Литература

1.       «Динамика и регулирование источников и преобразователей электроэнергии ЛА» В.А.Постников, Е.В.Сыроежкин, С.В.Вольский, Москва, 1994 г.

2.         Конспект лекций.

3.         Интернет-ресурсы: www.radioforall.ru, www.ru.wikipedia.org


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

85013. Здоровый образ жизни и профилактика основных неинфекционных заболеваний 32.71 KB
  Здоровый образ жизни и профилактика основных неинфекционных заболеваний Цель урока. Основные причины возникновения неинфекционных заболеваний. Общие меры профилактики неинфекционных заболеваний. При анализе причин смертности населения России прослеживается отчетливая тенденция к увеличению смертности от неинфекционных заболеваний которые составляют 80 случаев в том числе болезни системы кровообращения – более 53 а злокачественные образования около 18.
85014. Вредные привычки. Влияние вредных привычек на здоровье 31.25 KB
  Вредные привычки и их влияние на здоровье Цель урока. Сформировать у обучаемых убеждение что так называемые вредные привычки приравниваются к серьезному заболеванию трудно поддающемуся лечению. Эти привычки называют вредными. Контрольные вопросы Что такое вредные привычки Что такое наркомания и наркотическая зависимость Как развивается наркотическая зависимость Почему привыкание к употреблению алкоголя можно считать наркоманией К каким последствиям приводят курение употребление алкоголя и наркотиков Домашнее задание Изучите 7.
85015. Профилактика вредных привычек 32.72 KB
  Познакомить учащихся с нормативноправовой базой по профилактике наркомании в нашей стране. Изучаемые вопросы Нормативноправовая база по профилактике наркомании. Три основополагающие истины для профилактики наркомании. Изложение учебного материала Во вступительной части к уроку необходимо еще раз подчеркнуть что такие привычки как курение употребление спиртных напитков и пива разновидность наркомании а наркомания заболевание которое человек приобретает добровольно начав употреблять наркотики.
85016. Общие правила оказания первой медицинской помощи 30.45 KB
  Общие правила оказания первой медицинской помощи Цель урока. Познакомить учащихся с общими правилами оказания первой медицинской помощи; обсудить ситуации при которых необходимо вызывать скорую помощь. Общий порядок в оказании первой медицинской помощи. Рекомендации по изложению учебного материала Дать определение первой медицинской помощи и определить ситуации в которых она оказывается.
85017. Оказание первой медицинской помощи при наружном кровотечении 27.74 KB
  Оказание первой медицинской помощи при наружном кровотечении практическое занятие Цель урока. Сформировать у учащихся умение оказывать первую медицинскую помощь при наружном кровотечении. Оказание первой медицинской помощи при сильном кровотечении. Организация занятия Перечислить последовательность действий при оказании первой медицинской помощи при незначительных ранах при сильном кровотечении.
85018. Оказание первой медицинской помощи при ушибах и переломах 26.3 KB
  Оказание первой медицинской помощи при ушибах и переломах Цель урока. Сформировать у учащихся умение оказания первой медицинской помощи при ушибах и переломах. Отрабатываемые вопросы Оказание первой медицинской помощи при ушибах. Оказание первой медицинской помощи при переломах.
85019. Общие правила транспортировки пострадавшего 29.59 KB
  Общие правила транспортировки пострадавшего Цель урока. Рассмотреть правила и способы транспортировки пострадавшего. Изучаемые вопросы Общие рекомендации при транспортировке пострадавшего. Способы транспортировки пострадавшего.
85020. Различные природные явления и причины их возникновения. Общая характеристика природных явлений 40.01 KB
  Различные природные явления и причины их возникновения. Изучить оболочки Земли и процессы происходящие в оболочках а также различные природные явления оказывающие влияние на безопасность человека. Основные природные явления по месту их возникновения. Природные явления геологического происхождения.
85021. Опасные и чрезвычайные ситуации природного характера 32.54 KB
  Опасные и чрезвычайные ситуации природного характера Цель урока. Сформировать у обучаемых целостное представление об опасных и чрезвычайных ситуациях природного характера о стихийных бедствиях и их возможных последствиях. Изучаемые вопросы Опасные ситуации природного характера. Чрезвычайные ситуации природного характера.