Електромеханічна система
Курсовой проект - Физика
Другие курсовые по предмету Физика
ДПС, ,
.
Момент інерції ДПС, ,
.
Загальний момент інерції системи, ,
.
Розрахунок ОЗД 1
Стала часу обмотки збудження ДПС1, ,
.
Активний опір обмотки збудження ДПС1, ,
,
де номінальний струм обмотки збудження ДПС1, , беремо,
.
Розрахунок ОЗД 2
Стала часу обмотки збудження ДПС2, ,
.
Активний опір обмотки збудження ДПС2, ,
,
де номінальний струм обмотки збудження ДПС2, , беремо,
.
Після того, як обчислені всі коефіцієнти структурної схеми, проведемо моделювання даної системи у пакеті Matlab.
Моделювання системи в режимі холостого ходу
Рисунок 5 Структурна схема математичної моделі системи ЕП, реалізована при холостому ході в пакеті Matlab
Розглянемо роботу схеми за умови, що всі двигуни та обмотки збудження живляться від мереж з номінальними параметрами. При цьому доцільно буде дослідити перехідні процеси АД і ДПС1 та ДПС2.
Рисунок 6 Перехідний процес швидкості АД в режимі холостого ходу
Рисунок 7 Перехідний процес моменту ДПС1 в режимі холостого ходу
Рисунок 8 Перехідний процес ЕРС ДПС1 в режимі холостого ходу
Рисунок 9 Перехідний процес току ДПС1 в режимі холостого ходу
Рисунок 10 Перехідний процес моменту ДПС2 в режимі холостого ходу
Рисунок 11 Перехідний процес ЕРС ДПС2 в режимі холостого ходу
Рисунок 12 Перехідний процес току ДПС2 в режимі холостого ходу
Рисунок 13 Перехідний процес потоку ДПС1 в режимі холостого ходу
Рисунок 14 Перехідний процес потоку ДПС2 в режимі холостого ходу
Як видно із графіків, для даної системи можна застосовувати прямий пуск, оскільки виконується необхідна для подальшої роботи АД умова обмеження пускових струмів на рівні, що не перевищує припустимий.
Моделювання системи в номінальному режимі
Дослідимо систему за тих самих умов в режимі номінального навантаження, де сумарний номінальний момент системи визначається:
.
Рисунок 15 Структурна схема системи в номінальному режимі
Рисунок 16 Перехідний процес швидкості АД в номінальному режимі
Рисунок 17 Перехідний процес моменту ДПС1 в номінальному режимі
Рисунок 18 Перехідний процес ЕРС ДПС1 в номінальному режимі
Рисунок 19 Перехідний процес току ДПС1 в номінальному режимі
Рисунок 20 Перехідний процес моменту ДПС2 в номінальному режимі
Рисунок 21 Перехідний процес ЕРС ДПС2 в номінальному режимі
Рисунок 22 Перехідний процес току ДПС2 в номінальному режимі
Рисунок 23 Перехідний процес потоку ДПС1 в номінальному режимі
Рисунок 24 Перехідний процес потоку ДПС2 в номінальному режимі
В результаті моделювання системи в номінальному режимі ми отримали: в результаті незначного зниження швидкості системи, АД не змінив режим своєї роботи, а ДПС1 та ДПС2 наблизились до номінальних значень моментів.
Забезпечення номінального режиму роботи ДПС2
Для того щоб ДПС2 працював у номінальному режимі, необхідно знизити швидкість системи шляхом регулювання частоти живлення АД. Значення, приближене до необхідної частоти живлення, можна визначити наступним чином:
.
При подальшому моделюванні отримаємо уточнене значення .
Наведені нижче графіки ілюструють перехідні процеси, що протікають у системі при заданій частоті живлення АД.
При поданні частоти 31.5 Гц отримаємо номінальне значення моменту ДПС2.
Рисунок 25 Структурна схема системи після регулювання частоти (f1=31.5)
Рисунок 26 Перехідний процес швидкості АД при f1=31.5
Рисунок 27 Перехідний процес моменту ДПС1 при f1=31.5
Рисунок 28 Перехідний процес ЕРС ДПС1 при f1=31.5
Рисунок 29 Перехідний процес току ДПС1 при f1=31.5
Рисунок 30 Перехідний процес моменту ДПС 2 при f1=31.5
Рисунок 31 Перехідний процес ЕРС ДПС 2 при f1=31.5
Рисунок 32 Перехідний процес току ДПС 2 при f1=31.5
Рисунок 33 Перехідний процес потоку ДПС1 при f1=31.5
Рисунок 34 Перехідний процес потоку ДПС 2 при f1=31.5
За результатами моделювання можна зробити висновок, що система електропривода, що розглядається, здатна забезпечити номінальний режим роботи ДПС2 шляхом регулювання частоти живлення АД, тому що при зменшенні частоти живлення АД до необхідного рівня двигуни системи працюють у допустимому режимі роботи.
Висновки
Проведені дослідження показали:
- у наведеній системі електроприводу припустимо застосовувати прямий пуск АД;
- при номінальному навантаженні момент ДПС1 нижчий за номінальний, момент ДПС2 також нижчий за номінальний;
- при зменшенні частоти живлення можна отримати номінальний момент ДПС2, при цьому жоден елемент системи не вийде з ладу;
- система АД 2ДПС працює задовільно, АД забезпечує прямий пуск ДПС1 та ДПС2.
Рекомендації щодо оптимізації режиму роботи системи: