Порядок виконання розрахунків
Розрахунки і побудову графіків будемо виконувати в середовищі Mathcad. Випишемо і введемо характеристичні дані електродвигуна. Значення коефіцієнтів опорів елементів електродвигуна для всіх двигунів беремо сталими у відносних одиницях до опору електродвигуна.
Далі порахуємо номінальні характеристики електродвигуна
По формулах 1.2 і 1.10 знайдемо номінальне і критичне ковзання електродвигуна.
Розрахуємо фактичні опори статора і ротора електродвигуна і коефіцієнт А рівняння 1.8.
Для кривої 3 рисунок 1.2 механічних характеристик механізмів третього виду знайдемо коефіцієнт параболічної залежності.
Розроблення моделі в Simulink
Для побудови блочної моделі використаємо рівняння знаходження механічних характеристик двигуна (1.1), (1.7) і (1.9) а також рівняння, яке розраховує механічну характеристику механізмів третього виду: Мс = kw2.
Для піднесення параметрів рівняння до квадрату використаємо блок Math Function з бібліотеки Math . Для цьогоу вікні Function слід вказати вид функції, у даному випадку це квадрат, square.
Використовуючи блоки Constant, введемо отримані раніше за допомогою Mathcad значення фазної напруги (на моделі U), коефіцієнту А, ковзання в критичній точці (Sk), коефіцієнту (k) і оберти двигуна в режимі ковзання (wс). Збираємо блочну схему по даним моделі, системи використаних рівнянь. В результаті отримаємо схему моделі, рис. 1.6.
|
|
|
Рис. 1.5. Вікно налагодження блоку Math Function
Встановимо час моделювання 1 секунду, а час включення напруги 0,5 секунди, щоб напруга включилася раніше кінця моделювання. На екранах осцилографів бачимо розгінні характеристики двигуна: електромагнітний момент і швидкість обертання за час перехідного процесу (рис. 1.7). При напрузі 220 В оберти двигуна складають 146,43 рад/с.
Рис. 1.6. Схема моделі системи: електропривод – робоча машина в блоках Simulink MATLAB
Рис. 1.7. Розгінні характеристики електромагнітного моменту М (Н×м) і швидкості обертів w (рад/с) електродвигуна при Uф = 220 В
Рис. 1.8. Залежність швидкості обертання електродвигуна від напруги
Проведемо досліди при зміні напруги від 160 до 220 вольт і в середовищі Mathcad побудуємо графік залежності швидкості обертання двигуна від напруги (рис. 1.8).
Для отримання залежності швидкості обертання двигуна і часу перехідного процесу від моменту опору електродвигуна Мс, який беремо в діапазоні від 0,4 Мн до Мн з кроком 1/6 діапазону, порахуємо значення коефіцієнту k, які і будемо вводити в модель при незмінній фазовій напрузі Uф = 220 В. В процесі дослідження будемо записувати з дисплею швидкість обертів двигуна. Для розрахунку часу перехідного процесу запуску двигуна використаємо формулу 6.11, в якій початкова швидкість обертання wпоч= 0, момент М є критичним моментом Мк = А×Uф, а моментом Мс задаємось. За допомогою Mathcad отримаємо такий розрахунок.
|
|
|
На графіках відображені залежності w = f(Мс) і tп = f(Мс).
Рис. 1.9. Залежності швидкості обертання і часу запуску двигуна від моменту опору електродвигуна
Результати моделювання
В результаті проведених досліджень на моделі встановлено, що зменшення напруги в мережі з 220 до 160 В приводить до зменшення обертів двигуна від 147 до 138 рад/с. Зменшення моменту опору від 26,7 до 10,7 Н×м приводить до збільшення обертів двигуна від 146,5 до 152,7 рад/с і зменшення часу розгону від 0,043 до 0,032 секунд. Двигун скоріше виходить на усталений режим.
Дата добавления: 2019-02-13; просмотров: 87; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!