Лабораторная работа № 6Моделирование электродвигателя постоянного тока независимого возбуждения
Цель работы: исследование динамических свойств двигателя постоянного тока независимого возбуждения, выявление влияния параметров двигателя и нагрузки на динамические характеристики двигателя, получение навыков построения динамических характеристик при ненулевых начальных условиях.
Формируемые компетенции:способность рассчитывать режимы работы объектов профессиональной деятельности (ПК-6).
Теоретическая часть
Электрические машины постоянного тока представляют собой электромеханические преобразователи (ЭМП) электрической энергии в механическую и наоборот и подчиняются общим законам электромеханического преобразования энергии.
Принципиальная электрическая схема двигателя изображена на рисунке 6.1, где показаны: обмотка дополнительных полюсов (ДП), компенсационная обмотка (КО), являющиеся вспомогательными в машине, поэтому при математическом описании принимаются во внимание только их электрические параметры. Влияние вихревых токов в крупных машинах при изменении магнитного потока учитывается обмоткой ОВТ.
К числу основных обмоток, участвующих в электромеханическом преобразовании энергии, относятся обмотка якоря (ОЯ) и обмотка возбуждения (ОВ).
Рисунок6.1 − Принципиальная электрическая схема двигателя постоянного тока независимого возбуждения
Физические процессы, протекающие в цепи якоря, описываются следующим уравнением:
|
|
|
, (6.1)
где 
=Rя+Rдп+Rko– активное сопротивление цепи якоря, Ом; 
=Lя+Lдп+Lко– индуктивность цепи якоря, Гн; Ф – магнитный поток обмотки возбуждения, Вб; 
– конструктивный коэффициент; pп – число пар полюсов; N – число активных проводников; а – число пар параллельных ветвей обмотки якоря; w – угловая скорость якоря, с-1.
Уравнение механического движения электродвигателя имеет вид:
, (6.2)
где М, Мc – соответственно момент двигателя и статический момент, приведенный к валу двигателя, Н·м; J – момент инерции двигателя, кг·м2.
Перечень используемого оборудования
Для проведения лабораторной работы используется персональный компьютер (ПЭВМ) с установленным программным пакетом MatlabSimulink.
Указания по порядку выполнения работы
Изучить возможности и правила работы с комплектом программных средств MATLAB+Simulink+пакеты расширения.
Выбрать двигатель постоянного тока независимого возбуждения (ДПТ НВ), руководствуясь данными таблицы 6.1.
Для выбранного двигателя составить математические модели, описывающие его динамику в режимах пуска и изменения нагрузки.
Изучить теоретический материал по математическому моделированию двигателя постоянного тока независимого возбуждения, по динамической механической характеристике ДПТ НВ и динамической жесткости.
|
|
|
Составить схему модели ДПТ с НВ.
Снять временные характеристикипри пуске ДПТ НВ без нагрузки.
Снять временные характеристикипри пуске ДПТ НВ под нагрузкой.
Снять временные характеристикипри сбросе/набросе нагрузки.
Рисунок 6.2 – Вариант модели ДПТ с НВ для исследования переходных процессов при пуске
Таблица 6.1 – Исходные данные
| № | Тип двигателя | Р2ном, кВт | Uя, В | Uв, В | nном, об/мин | Iя, А | Iв, А | Rя+Rдп, Ом | Rв, Ом | Lя, мГн | Lв, Гн | J, кг*м2 |
| 1 | 2ПН90М | 1 | 220 | 110 | 3000 | 5,27 | 1 | 4,788 | 110,4 | 48 | 11,2 | 0,004 |
| 2 | 2ПН100М | 2 | 220 | 220 | 3000 | 10,8 | 0,7 | 1,65 | 318 | 26 | 45,1 | 0,011 |
| 3 | 2ПН132М | 4 | 220 | 220 | 1500 | 21,65 | 1,37 | 1,08 | 160,8 | 11 | 18,4 | 0,038 |
| 4 | 2ПН132L | 3 | 220 | 110 | 1000 | 15,62 | 2,44 | 1,824 | 45 | 18,1 | 5,5 | 0,048 |
| 5 | 2ПФ132М | 4 | 440 | 220 | 1500 | 9,37 | 1,65 | 3,92 | 133,2 | 38,6 | 13,2 | 0,038 |
| 6 | 2ПН160М | 13 | 220 | 220 | 2120 | 66,13 | 2,98 | 0,164 | 73,8 | 2,2 | 9,6 | 0,083 |
| 7 | 2ПН160L | 11 | 440 | 220 | 1600 | 26,44 | 2,8 | 0,899 | 78,36 | 12,5 | 8,5 | 0,1 |
| 8 | 2ПО160М | 6 | 220 | 220 | 1600 | 31 | 1,24 | 0,463 | 177,6 | 7,1 | 24,6 | 0,083 |
| 9 | 2ПО160L | 10 | 440 | 220 | 2120 | 24,11 | 1,57 | 0,666 | 140,4 | 12 | 18,4 | 0,1 |
| 10 | 2ПФ160М | 16 | 220 | 220 | 3150 | 80,15 | 3,45 | 0,0732 | 63,72 | 0,99 | 11,3 | 0,083 |
| 11 | 2ПФ180М | 15 | 220 | 220 | 1500 | 85,5 | 76,01 | 3,73 | 0,168 | 59,04 | 2,7 | 9,4 |
| 12 | 2ПФ180L | 25 | 440 | 220 | 2200 | 89,5 | 59,5 | 3,99 | 0,264 | 55,2 | 4,4 | 7,4 |
| 13 | 2ПН200М | 60 | 440 | 220 | 3150 | 90,5 | 145,44 | 5,24 | 0,0912 | 42 | 1,6 | 6,1 |
| 14 | 2ПФ200М | 22 | 220 | 220 | 1600 | 87,5 | 110,3 | 3,99 | 0,0912 | 55,2 | 1,6 | 10,6 |
| 15 | 2ПФ200L | 30 | 220 | 220 | 1500 | 88,5 | 148,3 | 5,78 | 0,0612 | 38,04 | 1,2 | 9,3 |
Дата добавления: 2018-08-06; просмотров: 995; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!