Задания по лабораторной работе
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ДАЛЬНЕВОСТОЧНЫЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
Методические указания по выполнению лабораторной работы № 2
Исследование двигателя постоянного тока независимого
Возбуждения с помощью пакета Power System Blockset
Разработал
А.А. Кацурин, к.т.н.
Владивосток 2005г.
Цель работы
Исследование запуска двигателя постоянного тока с добавочным сопротивлением в цепи якоря и его работы.
Описание виртуальной лабораторной установки
Виртуальная лабораторная установка для исследований показана на рис. 1.
Рис. 1. Примерная модель системы запуска двигателя постоянного тока
Она содержит:
- двигатель постоянного тока (DC_Motor),
- источники постоянного напряжения цепи якоря (E) и цепи возбуждения (Ef),
- добавочное сопротивление в цепи якоря (Rдоб),
- ключ (Breaker),
- источник ступенчатого сигнала (Step),
- измеритель мгновенного напряжения якорной цепи (Va),
- источники для задания момента нагрузки Мн в виде постоянного и ступенчатого сигнала (Load_ Torque),
- блоки для наблюдения (измерения) мгновенных значений напряжения якорной цепи (Va1), угловой скорости ротора (w), тока якорной цепи (Ia), тока цепи возбуждения (If), развиваемого двигателем электромагнитного момента Мдв (обозначен на модели как Te),
- блоки для наблюдения электромеханической (w(Ia)) и механической (w(Te)) характеристик двигателя,
|
|
|
- блоки Demux для разделения сигналов.
Окно настройки параметров двигателя постоянного тока показано на рис. 2. В полях настойки заданы:
- сопротивления и индуктивность якорной цепи (Ra, La);
- сопротивления и индуктивность цепи возбуждения (Rf, Lf);
- взаимная индуктивность обмоток якоря и возбуждения (Laf);
- момент инерции (J);
- коэффициент вязкого трения (Bm);
- момент сухого трения (Tf);
- начальная скорость (Initial speed).
Рис. 2. Окно настройки параметров двигателя постоянного тока
Окно настройки параметров ключа показано на рис. 3. В полях настойки заданы:
- сопротивление ключа в открытом состоянии (Ron);
- начальное состояние (0 – открытое, 1 – замкнутое);
- демпфирующее сопротивление и емкость (Rs, Cs).
Рис. 3. Окно настройки параметров ключа
В данной лабораторной работе источник ступенчатого сигнала используется в двух случаях: для задания выдержки времени замыкания ключа, для задания ступенчатого изменения момента нагрузки. На рис. 4 показаны окна настройки параметров источников ступенчатого сигнала. В полях настойки заданы:
- момент времени ступенчатого изменения сигнала (Step time);
- начальное и конечное значения сигнала (Initial value, Finish value).
|
|
|
Рис. 4. Окна настройки параметров источников ступенчатого сигнала
Для наблюдения электромеханической и механической характеристик двигателя в данной лабораторной работе используются графопостроители в системе полярных координат XY Scope. В полях настойки этих блоков (см. рис. 5) задаются пределы изменения величин по осям х и у (x-min, x-max, y-min, y-max).
Рис. 5. Окно настройки параметров XY Scope
Параметры моделирования задаются на вкладке Simulation/parameters (рис. 6).
Рис. 6. Параметры моделирования
Порядок выполнения работы
1. Ознакомиться с методическими указаниями к выполнению лабораторной работы.
2. В соответствии с вариантом собрать в MATLAB рабочую схему.
3. Провести моделирование работы схемы. Получить временные зависимости w=f(t), Ia=f(t), Мдв=f(t), а также электромеханическую w=f(Ia) и механическую w=f(Mдв) характеристики двигателя постоянного тока независимого возбуждения в удобном масштабе.
4. Проанализировать влияние добавочного сопротивления Rдоб на временные зависимости w=f(t), Ia=f(t), Мдв=f(t), а также электромеханическую w=f(Ia) и механическую w=f(Mдв) характеристики двигателя. Для этого необходимо провести моделирование работы схемы при следующих значениях добавочного сопротивления:
|
|
|
а) при уменьшенном до 0.5 Rдоб ,
б) при увеличенном до 1.5 Rдоб .
5. Проанализировать влияние напряжения якорной цепи (напряжения питания) Е на временные зависимости w=f(t), Ia=f(t), Мдв=f(t), а также электромеханическую w=f(Ia) и механическую w=f(Mдв) характеристики двигателя. Для этого необходимо провести моделирование работы схемы при следующих значениях Е:
а) при уменьшенном до 0.5 Езад ,
б) при увеличенном до 1.5 Езад .
6. Проанализировать влияние напряжения обмотки возбуждения Еf на временные зависимости w=f(t), Ia=f(t), Мдв=f(t), а также электромеханическую w=f(Ia) и механическую w=f(Mдв) характеристики двигателя. Для этого необходимо провести моделирование работы схемы при следующих значениях Еf:
а) при уменьшенном до 0.5 Еf зад ,
б) при увеличенном до 1.5 Еf зад .
7. Проанализировать влияние момента нагрузки Мн на временные зависимости w=f(t), Ia=f(t), Мдв=f(t), а также электромеханическую w=f(Ia) и механическую w=f(Mдв) характеристики двигателя. Для этого необходимо на модели подключить к двигателю источник для задания момента нагрузки в виде ступенчатого сигнала (Load_ Torque) со следующими значениями Мн :
а) начальное значение уменьшено до 0.5 Мн.зад ,
|
|
|
б) конечное значение увеличено до 1.5 Мн.зад .
8. Написать отчет о проделанной лабораторной работе.
Задания по лабораторной работе
Таблица 1
| Вар. |
|
|
|
| Параметры двигателя | ||||
| 
| 
| 
| 
| |||||
| В | Ом | В | 
| Ом | Гн | Ом | Гн | Гн | |
| 1 | 240 | 20 | 300 | 10 | 2.581 | 0.028 | 281.3 | 156 | 0.9483 |
| 2 | 220 | 10 | 280 | 5 | 11.2 | 0.1215 | 281.3 | 156 | 1.976 |
| 3 | 500 | 50 | 300 | 20 | 1.086 | 0.01216 | 180 | 71.47 | 0.6458 |
| 4 | 250 | 30 | 300 | 20 | 4.712 | 0.05277 | 180 | 71.47 | 1.345 |
| 5 | 480 | 40 | 320 | 30 | 0.4114 | 0.004895 | 105.9 | 27.65 | 0.4038 |
| 6 | 260 | 40 | 290 | 20 | 1.785 | 0.02124 | 105.9 | 27.65 | 0.8413 |
| 7 | 600 | 80 | 350 | 50 | 0.2275 | 0.002866 | 102.3 | 20.82 | 0.401 |
| 8 | 230 | 30 | 310 | 30 | 0.9875 | 0.01244 | 102.3 | 20.82 | 0.8355 |
| 9 | 510 | 70 | 320 | 40 | 0.1514 | 0.002012 | 92.78 | 16.23 | 0.369 |
| 10 | 200 | 10 | 280 | 10 | 0.6569 | 0.008734 | 92.78 | 16.23 | 0.7688 |
| 11 | 490 | 60 | 290 | 40 | 0.1113 | 0.001558 | 84.91 | 13.39 | 0.3406 |
| 12 | 270 | 40 | 330 | 20 | 0.4832 | 0.006763 | 84.91 | 13.39 | 0.7096 |
| 13 | 520 | 50 | 340 | 40 | 0.2828 | 0.004453 | 69.77 | 9.413 | 0.5899 |
| 14 | 540 | 90 | 350 | 60 | 0.1968 | 0.003442 | 58.82 | 7.267 | 0.5003 |
| 15 | 470 | 60 | 320 | 30 | 0.1499 | 0.002884 | 51.14 | 5.968 | 0.4365 |
| 16 | 460 | 40 | 250 | 50 | 0.1207 | 0.002533 | 45.23 | 5.073 | 0.387 |
| 17 | 550 | 80 | 270 | 30 | 0.1009 | 0.002293 | 40.36 | 4.396 | 0.3459 |
| 18 | 450 | 30 | 280 | 50 | 0.08652 | 0.002118 | 36.59 | 3.896 | 0.314 |
| 19 | 440 | 40 | 310 | 70 | 0.07571 | 0.001986 | 33.46 | 3.499 | 0.2874 |
| 20 | 500 | 60 | 150 | 50 | 0.06727 | 0.001882 | 30.72 | 3.166 | 0.2641 |
5. Отчет по лабораторной работе должен содержать:
1. Задание на выполнение лабораторной работы в соответствии с вариантом.
2. Собранную рабочую электрическую схему.
3. Временные зависимости w=f(t), Ia=f(t), Мдв=f(t), а также электромеханическую w=f(Ia) и механическую w=f(Mдв) характеристики двигателя постоянного тока независимого возбуждения в удобном масштабе.
4. Анализ влияния добавочного сопротивления Rдоб на рассматриваемые характеристики двигателя постоянного тока.
5. Анализ влияния напряжения якорной цепи Е на рассматриваемые характеристики двигателя постоянного тока.
6. Анализ влияния напряжения обмотки возбуждения Еf на рассматриваемые характеристики двигателя постоянного тока.
7. Анализ влияния момента нагрузки Te на рассматриваемые характеристики двигателя постоянного тока.
8. Вывод по лабораторной работе.
Дата добавления: 2018-04-04; просмотров: 137; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!