Контрольная работа Исследование режимов работы системы генератор-двигатель
Работа добавлена на сайт bukvasha.net: 2015-10-25Поможем написать учебную работу
Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
от 25%
Подписываем
договор
Техническое задание
1. Произвести расчет электромагнитных процессов импульсного регулятора тока возбуждения генератора при пяти значениях скважности
2. Вычислить средние значения тока
3. Построить статические характеристики двигателя
4. Построить регулировочные характеристики двигателя
1. Описание схемы
Система Г – Д включает в себя импульсный регулятор величины тока возбуждения генератора с широтно-импульсным регулированием, в которой роль электронного ключа выполняет транзистор, и последовательно включенные электрические машины постоянного тока – генератор и двигатель соизмеримой мощности. Обмотка возбуждения генератора служит активно-индуктивной нагрузкой импульсного регулятора, обмотка возбуждения двигателя питается от независимого источника постоянного тока. Принципиальная схема системы представлена на рис. 1.
Принятые на схеме обозначения:
Т – транзистор,
Д – диод (так называемый «обратный диод»,
ОВГ – обмотка возбуждения генератора,
ОВД – обмотка возбуждения двигателя,
ЯГ – якорь генератора,
ЯД – якорь двигателя,
Последовательность однополярных прямоугольных импульсов управления транзистором (ток базы
2. Расчет электромагнитных процессов импульсного регулятора тока возбуждения генератора
На рис. 1 изображена схема с независимым возбуждением: обмотка возбуждения питается от дополнительного источника, следовательно,
Во время импульса транзистор открыт, а диод закрыт, так как при такой разности потенциалов на его концах он ток не пропускает, и расчетная схема замещения выглядит, как показано на рис. 3.
|
|
|
Уравнение при включении r
-
L
цепи на постоянное напряжение:
L
в
+
в
Уравнение при включении r
-
L
цепи на постоянное напряжение в параметрической форме:
Во время паузы транзистор закрыт. А так как на катушке индуктивности было запасено некоторое количество энергии, то диод откроется и потечет ток
Уравнение при включении r
-
L
цепи через диод:
L
в
+
в
Уравнение при включении r
-
L
цепи через диод в параметрической форме:
Когда транзистор снова откроется – диод закроется, так как на концах диода установится такая разность потенциалов при которой он не пропускает ток. Таким образом, у нас два режима работы этой схемы: транзистор открыт – диод закрыт, транзистор закрыт – диод открыт.
По одному из законов коммутации ток в индуктивном элементе непосредственно после коммутации сохраняет значение, которое он имел непосредственно перед коммутацией. В данном случае моментом коммутации является момент, когда транзистор открывается или закрывается. Следовательно. Когда транзистор закрывается, выполняется равенство
Где
Так как значения
Тогда функции
где
Исходя из первого закона Кирхгофа:
Из формул (4) – (7) получаем соответствующие значения
1.
|
|
При
При
2. При
При
3. Вычисление среднего значения тока
Из формул 1 и 2 следует, что среднее значение тока обмотки возбуждения генератора в установившемся режиме можно найти исходя из следующей формулы:
| | |
| 0 | 0 |
| 0.25 | 0.025 |
| 0.50 | 0.050 |
| 0.75 | 0.075 |
| 1 | 0.1 |
Из графика видно, что возрастает пропорционально скважности, то есть увеличивая скважность мы можем увеличить среднее значение тока возбуждения генератора.
Найдем среднее значение ЭДС генератора.
Для номинального режима справедливо равенство:
Из него находим коэффициент г:
Подставляя значения получаем:
Следовательно
| | | |
| 0 | 0 | 0 |
| 0.25 | 0.025 | 15.435 |
| 0.50 | 0.050 | 30.871 |
| 0.75 | 0.075 | 46.307 |
| 1 | 0.1 | 61.742 |
Значение ЭДС генератора пропорционально скважности. Таким образом, увеличивая или уменьшая значение скважности, мы можем увеличить или уменьшить соответственно значение ЭДС генератора.
Для номинального режима имеем:
Подставляя номинальные значения находим коэффициенты
электромагнитный импульс ток генератор
Направление ЭДС генератора совпадает по направлению с током цепи, а направление ЭДС двигателя противоположно направлению тока цепи.
Отсюда можно сделать вывод, что ток цепи не зависит от скважности. Меняя значение скважности, мы меняем значение ЭДС генератора, которая влияет на скорость вращения ротора двигателя при определенном значении момента двигателя на валу двигателя, но на значение тока это никак не влияет. Таким образом, получаем, что система электропривода постоянного тока имеет широкий диапазон регулирования скорости вращения ротора двигателя. Регулируя значение скважности, регулируем значение тока возбуждения генератора в широких пределах и тем самым воздействуем на режим работы генератора и двигателя. Т.к. при значении скважности 1 и номинальном потоке частота вращения ротора двигателя больше номинального, а при 0.75 – меньше номинального, то не рекомендуется использовать значение скважности больше 0.75. При ослабленном потоке значение скважности 0.75 не удовлетворяет, так как значение частоты вращения ротора двигателя больше номинального значения.
Размещено на Allbest.ru
