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

5 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

7493. Немецкая классическая философия, взгляды философов классиков 54 KB
  Немецкая классическая философия Иммануил Кант (1724 - 1804) - родоначальник немецкой классической философии. Родился и прожил всю жизнь в Кенигсберге (Калининград) - центр Восточной Пруссии. В 1745 г. Кант закончил Университет. После...
7494. Философские и религиозные учения Древнего Китая 46 KB
  Философские и религиозные учения Древнего Китая Китайская цивилизация непрерывна в своем развитии. Древнекитайская философия, как и любая другая, зародилась в мифологии. Два начала Ян и Инь, фигурирующие в мифологии, стали пе...
7495. Философские и религиозные учения Древней Индии 38.5 KB
  Философские и религиозные учения Древней Индии К концу II тыс. до н.э. на территорию Индии приходят с Севера, из Тибета кочевые племена ариев или арийцев. Они приносят культ поклонения животным, в частности корове, и приносят свою мифологию. Собрани...
7496. Философия Древней Греции. Космоцентризм древнегреческой философии 57.5 KB
  Философия Древней Греции. Космоцентризм древнегреческой философии Космоцентризм - это основной принцип древнегреческой философии т.к. главная проблема для философов: как устроен мир, каков мировой порядок. Одна из главных философских школ в Дре...
7497. Философия Средних Веков. Становление и развитие христианства 48.5 KB
  Философия Средних Веков. Становление и развитие христианства В средние века европейская философия теснейшим образом связана с христианством. К концу I тысячилетия до н.э. земля древнееврейских государств, Израиля и Иуде...
7498. Философия личности. Философские взгляды на личность 45.5 KB
  Философия личности Одним из первых представителей неклассической философии был немецкий мыслитель Артур Шопенгауэр (1788 г.г.). Его интересовала история Востока, восточные языки, философия Индии и Китая. Главное произведение...
7499. Философия науки 35 KB
  Философия науки Она выходит на первые места к началу XX в., потому что в XIX в. были сделаны фундаментальные открытия (Закон сохранения энергии, открытие клеточного строения живых организмов, эволюционная теория Дарвина, периодическая система ...
7500. Проект будівництва хлібопекарського заводу 1.07 MB
  Головною задачею проектування хлібопекарських підприємств є постійне підвищення технічного рівня хлібозаводів, забезпечення високої продуктивності і культури праці при найбільш ефективному використанні капітальних вкладень; утворення комплексно-механізованих хлібопекарських підприємств.
7501. Европейская философия нового времени 33 KB
  Европейская философия нового времени Европейская философия нового времени. Новое время - это период становления капиталистических отношений, период развития производства, требовавший развития науки и техники. Все это влияет на развитие философ...