Спеціальні системи керування та діагностики електроприводів
R2=140Ом,—w_=157.8с-1, J=1.25 кгм2 Розрахувати і побудувати графіки механічних характеристик за умови коефіцієнта амплітудного керування =1; 0.8; 0.6; 0.4. Керування амплітудне. Побудувати також графік залежності механічної постійної часу від коефіцієнта амплітудного керування. Де і, і+1 та і+2 — три деякі довільно обрані з графіків точки перехідних процесів. Вирішуючи отриману систему, можна… Читати ще >
Спеціальні системи керування та діагностики електроприводів (реферат, курсова, диплом, контрольна)
Задача №1
Дано асинхронний двох обмотковий двигун з параметрами U=127 В,
R2=140Ом,—w_=157.8с-1, J=1.25 кгм2 Розрахувати і побудувати графіки механічних характеристик за умови коефіцієнта амплітудного керування =1; 0.8; 0.6; 0.4. Керування амплітудне. Побудувати також графік залежності механічної постійної часу від коефіцієнта амплітудного керування .
Рішення Механічні характеристики асинхронного двох обмоткового двигуна з амплітудним керуванням розраховуються за наступною формулою:
Для різних задаючись ковзанням s=0; 0.1; 0.3; 0.4; 0.5; 0.6; 0.7; 0.8; 0.9; 1
s | 0.1 | 0.2 | 0.3 | 0.4 | 0.5 | 0.6 | 0.7 | 0.8 | 0.9 | |||
0.14 | 0.3 | 0.45 | 0.6 | 0.75 | 1.91 | 1.06 | 1.21 | 1.36 | 1.52 | |||
0.8 | — 0.03 | 0.1 | 0.24 | 0.38 | 0.52 | 0.66 | 0.8 | 0.93 | 1.07 | 1.21 | 1.35 | |
0.6 | — 0.13 | — 0.02 | 0.09 | 0.21 | 0.32 | 0.44 | 0.55 | 0.67 | 0.78 | 0.9 | 0.01 | |
0.4 | — 0.3 | — 0.21 | — 0.11 | — 0.01 | 0.09 | 0.19 | 0.28 | 0.38 | 0.48 | 0.6 | 0.67 | |
0.2 | — 0.54 | — 0.45 | — 0.36 | — 0.28 | — 0.19 | — 0.1 | — 0.01 | 0.07 | 0.16 | 0.25 | 0.34 | |
— 0.68 | — 0.68 | — 0.51 | — 0.43 | — 0.34 | — 0.26 | — 0.17 | — 0.09 | 0.08 | 0.17 | |||
За результатами розрахунків будуємо графіки механічних характеристик за умови коефіцієнта амплітудного керування =1; 0.8; 0.6; 0.4.
Розраховуємо залежність механічної постійної часу від коефіцієнта амплітудного керування за формулою:
де
Графік залежності механічної постійної часу від коефіцієнта амплітудного керування має вигляд:
Задача №2
Дано асинхронний двох обмотковий двигун із параметрами, використаними з попередньої задачі. Розрахувати і побудувати сімейство механічних характеристик за умови коефіцієнту фазового керування = /2; /4; /6; /8, де — кут зсуву фаз між напругами обмоток збудження і керування.
Рішення Сімейство механічних характеристик двохобмоткового двигуна з фазовим керуванням розрахуємо за допомогою формули:
Якщо виразити момент та швидкість у відносних одиницях, приводячи момент до пускового значення, а швидкість до синхронної і задаючись кутами =0; =/8; =/6; =/4; =/2, то отримаємо графіки наступного виду:
Задача №3
Дано двигун постійного струму з електромагнітним збудженням типу ДПМ-25-НЗТ-01Б. Розрахувати механічні та регулювальні характеристики цих двигунів при коефіцієнтах керування =0; 0.25; 0.5; 0.75; 1 при якірному керуванні.
Розв’язок Будуємо графіки за отриманими результатами розрахунків:
Навантажувальні характеристики при різних a
Регулювальні характеристики при різних m
Задача №4
За паспортними даними, узятими із попередньої задачі, розрахувати механічні та регулювальні характеристики при полюсному керуванні за умови, що коефіцієнти керування =0; 0.25; 0.5; 0.75; 1.
Розв’язок:
Регулювальні характеристики при g=a-m/a2
Задача №5
Перехідний процес якірного струму при розгоні двигуна постійного струму з нерухомого стана до номінальної швидкості описується виразом виду:
i (t)=A (e1t — e2t)+B,
(t)=С+ De 1t-Ee 2t
Необхідно побудувати графік перехідного процесу і визначити електромагнітну й електромеханічну постійні часу за допомогою графоаналітичного методу.
асинхронний амплітудний двигун обмотковий Розв’язок:
Будуємо графік залежності І3/ І1=f (І2/ І1)
Тоді, електромагнітна постійна часу буде дорівнювати:
Електромеханічна постійна часу розраховується за наступною формулою:
де S — площа, обмежена кривою якірного струму та прямою сталого струму; Ік — струм, який розраховується за формулою:
де Іtmax — максимальне значення струму в ході перехідного процесу, у момент часу t, І2tmax — значення струму якоря у момент часу 2tmax.
Задача №6
Скориставшись осцилограмою якірного струму та швидкості з задачі № 5, за допомогою параметричного методу визначити індуктивність якоря Lя, активний опір якоря Rя і коефіцієнт потоку кФ невідомого електродвигуна.
Розв’язок:
Відомо, що якірний ланцюг двигуна з невідомими параметрами Ія, Rя та кФ описується за допомогою диференційного рівняння:
Кількість невідомих дорівнює трьом, тому треба скласти систему рівнянь трьох інтервалів вимірювань:
де і, і+1 та і+2 — три деякі довільно обрані з графіків точки перехідних процесів. Вирішуючи отриману систему, можна отримати чисельні значення невідомих параметрів. Похідні у цієї системи розраховуються за формулою:
При цьому треба враховувати, що прийняті до розрахунку і точки повинні бути обрані по ділянках різної довжини осцилограми якірного струму. Це приводить до того, що похідні помітно відрізняються і це значно підвищує точність розрахунків. Довільно обрав деякі точки, визначаємо, що вказані моменти часу похідні, струми та швидкості мали значення:
Здійснивши підстановку усіх отриманих змінних у систему рівнянь. Вирішуємо ії відносно невідомих Lя, Rя, кФ і отримуємо результат:
Lя=1.804*10-3; Rя=0.044; кФ=0.546
Задача №7
Скориставшись результатами, отриманими при розв’язанні двох попередніх задач, знайти за допомогою методу простору станів момент інерції J.
Розв’язок:
Визначення динамічних параметрів в ЕП методом простору станів проводиться за допомогою кривих перехідного процесу Lя(t) отриманий в задачі 5. Суттєвість методу у тому, що необхідно визначити параметри матриці А:
де rT — інтервал поміж вимірюванням; R, Q — матриця вектору стану. Параметр матриці R та Q за незмінними сторонніми впливами визначають наступним чином:?
Знайдемо матриці R та Q:
Тоді наша матриця, А має коефіцієнти:
Перевіряємо виконання умови:
Тоді шукані динамічні параметри будуть дорівнювати: