Исследование динамических характеристик электропривода с двигателем постоянного тока независимого возбуждения методом математического моделирования на макроуровне

 

 

Кафедра:

«Электронные, радиоэлектронные и электротехнические системы»

 

Лабораторная работа № 2

«ИССЛЕДОВАНИЕ ДИНАМИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ЭЛЕКТРОПРИВОДА С ДВИГАТЕЛЕМ ПОСТОЯННОГО ТОКА НЕЗАВИСИМОГО ВОЗБУЖДЕНИЯ МЕТОДОМ МАТЕМАТИЧЕСКОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ НА МАКРОУРОВНЕ»

 

 

Вариант 11

 

Студент группы 09-АЭП: Штро Ю.       Проверил:               Булохов Н.М.

 

Брянск 2011

1.Схема подключения двигателя постоянного тока независимого возбуждения.

Двигатель модели

P=  кВт

U=  В

n=  об/мин

L=  мГн

Rя =  Ом

m=6

 

2.Расчет параметров двигателя по справочным данным.

P=U*I ; I=P/U ; Pв=η*P ; Pв=ω*M ; ω=2*π*n/60 ; M=C*Ф ; C=P/η*ω*I.

ω=  рад/с ; C= .

β=C²/Rя ; J=β*m*Tэ.

J=  кг*м².

3.Математическое описание динамики прямого пуска двигателя постоянного тока независимого возбуждения.

4.Модель прямого пуска двигателя в среде MatLab

5.Допущения принятые при создании модели.

1) Магнитный поток созданный обмоткой возбуждения постоянен во всех режимах Ф=const.

2) Сопротивление обмотки якоря постоянно и не зависит от температуры Ra=const.

3) Не учитываются магнитные и механические потери.

6. Математическое описание используемого численного метода расчета.

Для решения дифференциальных уравнений использован метод Эйлера.

Рассмотрим дифференциальное уравнение

(1)

с начальным условием

Подставив в уравнение (1), получим значение производной в точке :

При малом имеет место:

Обозначив , перепишем последнее равенство в виде:

(2)

Принимая теперь за новую исходную точку, точно также получим:

В общем случае будем иметь:

 

7. Результаты моделирования для холостого хода.

ω=f(I)

 

ω=f(M)

 

 

Гр.1 – w(t),гр.2 – M(t),гр.3 – I(t)

 

 

8. Результаты моделирования для номинальной нагрузки.

ω=f(I)

ω=f(M)

 

 

 

Вывод: исследовав естественную и искусственную характеристики двигателя, убедились во влиянии момента сопротивления на электромагнитный момент двигателя. Наблюдали скачок тока при пуске двигателя и выход на установившийся режим.