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

1255. Проектирование двухэтажного жилого здания 164 KB
  Объемные строительные системы, имеющие надземную и (или) подземную части, включающие в себя помещения, сети инженерно-технического обеспечения и системы инженерно-технического обеспечения. Здание в плане имеет неправильную форму . Здание двухэтажное с высотой этажа3,3м. Размеры здания в осях 14,3х13,5м. Отметка подошвы фундамента -1,85 м. Грунтовые воды отсутствуют.
1256. Создание предприятия ИП Британ 73.5 KB
  Наименование предприятия, его специализация форма собственности и адрес. Схема действующего гаражно-технологического процесса, его описание. Описание методов организации технологических процессов ТО и ремонта ПС. Ведомость оборудования и оснастки на предприятии по форме.
1257. Соціально-психологічне дослідження ревнощів чоловiкiв 115.5 KB
  Науково-теоретичні підходи до розуміння та дослідження почуття ревнощів чоловіків. Літературно-філософські підході до розуміння природи ревнощів. Методика емпірико-практичного дослідження почуття ревнощів у чоловіків. Емпірико-практичне дослідження особливостей почуття ревнощів у чоловіків. Експериментальне дослідження співвідношення ревнощів з іншими почуттями та емоціями.
1258. Технология изготовления детали подъемника (вала редуктора) 91.5 KB
  Тихоходный вал редуктора, массой 11 кг., является телом вращения. Вал считается жёстким, поскольку отношение длины к максимальному диаметру меньше 15. Выбор заготовки и метод её изготовления. Определение групп допусков на исходные размеры заготовки.
1259. Разработка технических требований к сборочной единице 349.5 KB
  Техническое описание сборочной единицы. Выбор степени точности зубчатой передачи и класса точности подшипников. Выбор посадок шлицевых соединений и резьбовых соединений. Выбор исполнительных размеров калибров и их расчет. Выбор параметров точности зубчатого колеса.
1260. Анализ рынка. Абсолютная доля рынка по сегментам 375 KB
  Абсолютная доля рынка по сегментам. Уровень овладения рынком или горизонтальное проникновение. Уровень приверженности марке. Модель формирования позиции отдельного потребителя по отношению к продукту. Средняя важность атрибута.
1261. Економічне обґрунтування діяльності підприємства 497 KB
  Дані методичні вказівки покликані допомогти студентам напряму Архітектура, Реставрація творів мистецтва і Дизайн (рівень бакалавра) в написанні, а головне у виконанні тих певних обчислень, які необхідні для визначення вартості підприємницького проекту та обґрунтуванні виробничої програми.
1262. Всесторонняя характеристика рынка ценных бумаг РФ 460.5 KB
  Понятие рынка ценных бумаг, его место в системе рынков. Функции РЦБ и особенности ценообразования на рынке ценных бумаг. Участники и виды профессиональной деятельности на рынке ЦБ. Особенности первичного и вторичного рынка ценных бумаг. Проблемы регулирования Российского рынка ценных бумаг в России.
1263. Учет основных средств Ейского филиала ФГУП Росморпорт 398.5 KB
  Теоретические аспекты бухгалтерского учета основных средств. Оценка и переоценка основных средств. нализ основных финансовых показателей деятельности ФГУП Росморпорт. Документарное оформление и аналитический учет основных средств. Порядок проведения и учет результатов инвентаризации основных средств.