Дослідження на математичній моделі механічних характеристик електродвигуна постійного струму з двозонним регулюванням
Вступ Мета роботи — засвоїти математичний опис електродвигуна, його характеристики в усталеному режимі роботи і способи регулювання частоти обертання. Вихідною математичною моделлю електродвигуна в усталеному режимі є рівняння (1.3). Запишемо його відносно частоти обертання об/хв. Вивчення принципу роботи, електричної схеми, математичної моделі і характеристик електродвигуна постійного струму. Й… Читати ще >
Дослідження на математичній моделі механічних характеристик електродвигуна постійного струму з двозонним регулюванням (реферат, курсова, диплом, контрольна)
Міністерство освіти і науки, молоді та спорту України Тернопільський національний технічний університет імені Івана Пулюя Кафедра систем електроспоживання та комп’ютерних технологій в електроенергетиці
Лабораторна робота Дослідження на математичній моделі механічних характеристик електродвигуна постійного струму з двозонним регулюванням з дисципліни «Основи електроприводу»
Виконав: Вульчин Д.
Перевірив: доц. Решетник В.Я.
Тернопіль 2012
Вступ Мета роботи — засвоїти математичний опис електродвигуна, його характеристики в усталеному режимі роботи і способи регулювання частоти обертання.
Програма роботи
1. Вивчення принципу роботи, електричної схеми, математичної моделі і характеристик електродвигуна постійного струму.
2. Проведення розрахунків, необхідних для побудови характеристик у додатку EXCEL.
3. Створення таблиць та побудова графіків у додатку EXCEL.
4. Обробка результатів дослідів та складання звіту.
За номером у списку групи обираю варіант № 3.
Для дослідження вибираємо електродвигун типу 2ПН100МУХЛ4, технічні дані якого наведені у додатку 1.
кВт | В | об/хв | % | Ом | Ом | кгм2 | |
1,2 | 76,5 | 2,72 | 0,011 | ||||
1. Розрахунки для дослідження регулювальних характеристик Враховуючи що вихідні дані двигунів у додатку 1 задані для двигунів з паралельним збудженням, обчислюємо номінальні значення загального струму, струму збудження і струму якоря.
Вихідною математичною моделлю електродвигуна в усталеному режимі є рівняння (1.3). Запишемо його відносно частоти обертання об/хв.
В цю формулу підставимо числові значення і обчислимо .
У цю ж формулу підставимо всі відомі числові дані і отримаємо рівняння природної електромеханічної характеристики Виконаємо обчислення і отримаємо електродвигун постійний струм математична модель При побудові природної і регулювальних характеристик струм будемо змінювати від 0 до 1,2 так, щоб для кожної характеристики отримати 5−10 точок. У даному випадку струм буде приймати значення 0; 1; 2; 3; 4; 5; 6; 7; 8 А. Змінюємо напругу від 220 В до 20 В через 50 В, регулювальні характеристики будуємо для напруг 170; 120; 70; і 20 В. Отримаємо рівняння:
Таблиця 1.1 Результати обчислень природної і регулювальних характеристик електродвигуна 2ПН100МУХЛ4
1-й стовпець — значення струму Ія в А; 2- й — 6-й стовпці - частота n в об./хв. при напрузі 220; 170; 120; 70 і 20 В відповідно.
2357,5 | 1815,5 | 1272,5 | 730,5 | 187,5 | ||
2298,5 | 1756,5 | 1213,5 | 671,5 | 128,5 | ||
2239,5 | 1697,5 | 1154,5 | 612,5 | 69,5 | ||
2180,5 | 1638,5 | 1095,5 | 553,5 | 10,5 | ||
— 19 | ||||||
Рис. 1.1 Регулювальні характеристики двигуна постійного струму 2ПН100МУХЛ4
Висновки: При регулюванні частоти обертання двигуна під навантаженням (IЯ=6 А) зміною напруги від 220 до 20 В частота змінюється в діапазоні 2210 — 40 об/хв., крутний момент двигуна залишається незмінним.
2. Розрахунки для дослідження регулювальних характеристик при регулюванні потоку збудження Вихідною моделлю є рівняння природної характеристики у попередньому розрахунку. У цьому рівнянні. Змінюючи значення потоку від 1,0 до 0,5 ступенями через 0,1, отримаємо такі рівняння штучних характеристик:
Таблиця 2.1 Результати обчислень регулювальних характеристик при регулюванні потоку збудження
2357,5 | 2619,2 | 2947,1 | 3367,9 | 3929,8 | |||
2586,4 | 2910,2 | 3325,8 | 3880,6 | ||||
2298,5 | 2553,6 | 2873,3 | 3283,7 | 3831,4 | |||
2520,8 | 2836,4 | 3241,6 | 3782,2 | ||||
2239,5 | 2799,5 | 3199,5 | |||||
2455,2 | 2762,6 | 3157,4 | 3683,8 | ||||
2180,5 | 2422,4 | 2725,7 | 3115,3 | 3634,6 | |||
2389,6 | 2688,8 | 3073,2 | 3585,4 | ||||
Рис. 1.2 Регулювальні характеристики двигуна постійного струму 2ПН100МУХЛ4
Аналіз результатів і висновки. При регулюванні потоку збудження в діапазоні від 1,0 до 0,5 частота обертання двигуна змінилася у діапазоні від 2387 до 4775 об/хв.
При регулюванні частоти обертання двигуна під навантаженням (IЯ=6 А) зміною напруги від 220 до 20 В частота змінюється в діапазоні 2210 — 40 об/хв., крутний момент двигуна залишається незмінним.
Загальний діапазон регулювання у І-й і ІІ-й зонах від 10,5 до 4775 об/хв.