5.3 Программа выполнения работы
5.3.1 По заданным параметрам электродвигателя (таблица 1) рассчитать графическим методом резисторы (R1,R2,R3) пускового реостата и время пуска на каждой ступени / 1/, ( Приложение Б).
5.3.2 Применяя блоки и элементы программного обеспечения Matlab Simulink, набрать модель электропривода (см. рисунок 5.2). Установить параметры блоков и элементов модели в соответствии с вариантом задания и данными, полученными при расчетах (R1,R2,R3, время пуска на каждой ступени). Модель схемы пуска в три ступени ( Приложение Б).
5.3.3 Получить переходные характеристики пуска электродвигателя
i = f1(t) , M = f2(t) и ω = f3(t), сравнить с расчетными параметрами.
5.3.4 Произвести анализ полученных результатов, сделать выводы.
5.4 Порядок выполнения работы
5.4.1 В набранной модели установить параметры моделирования - меню «Simulaition».
5.4.2 Перед пуском модели произвести настройку осциллографов под ожидаемые выходные параметры (I, М, ω).
5.4.3 Произвести пуск и отладку модели.
5.4.4 Сохранить полученные осциллограммы.
5.5 Содержание отчета
5.6.1 Цель и программа работы
5.6.2 Расчеты необходимых параметров.
5.6.3 Схема модели для получения переходных характеристик.
5.6.4 Осциллограммы.
5.6.5 Анализ полученных результатов, выводы.
Приложение А
Таблица 1- Электродвигатели постоянного тока
№ варианта |
Мощность Р,кВт |
Ном. напряж.Uн,В |
Ток якоря, Iн,А |
Актив. сопр. Rя,Ом |
Инд. сопр. Lя,Гн |
Частота вращ. ωнрад/с |
Ном. момент Мн,Н·м |
Момент инерции Jя,кг·м2 |
1 |
1,5 |
220 |
9 |
1,99 |
0,446 |
314 |
4,6 |
0,042 |
2 |
2,2 |
220 |
12,5 |
1,03 |
0,321 |
314 |
6,8 |
0,052 |
3 |
3,2 |
220 |
17,5 |
0,642 |
0,229 |
314 |
10 |
0,09 |
4 |
4,5 |
220 |
24,3 |
0,352 |
0,165 |
314 |
14 |
0,116 |
5 |
6 |
220 |
33 |
0,36 |
0,122 |
314 |
18,6 |
0,15 |
6 |
11 |
220 |
59 |
0,121 |
0,068 |
314 |
34 |
0,008 |
7 |
19 |
220 |
98,6 |
0,054 |
0,041 |
314 |
59 |
0,14 |
8 |
2,2 |
220 |
12 |
1,205 |
0,335 |
157 |
13,6 |
0,116 |
9 |
3,2 |
220 |
18,4 |
1,032 |
0,218 |
157 |
20 |
0,15 |
10 |
4,5 |
220 |
25,4 |
0,78 |
0,158 |
157 |
28 |
0,18 |
11 |
6 |
220 |
33,2 |
0,472 |
0,121 |
157 |
37,2 |
0,35 |
12 |
8 |
220 |
43,5 |
0,269 |
0,092 |
157 |
49,7 |
0,4 |
13 |
11 |
220 |
59,5 |
0,187 |
0,067 |
157 |
68,3 |
0,56 |
14 |
14 |
220 |
73,5 |
0,128 |
0,055 |
157 |
87 |
0,65 |
15 |
19 |
220 |
103 |
0,124 |
0,039 |
157 |
118 |
1,4 |
Таблица 2 - Асинхронные двигатели
№ вар. |
Электродвигатель |
Р кВт |
U1Л В |
R′´1 о.е. |
R´″′´2 о.е. |
X′´1 о.е. |
X″″´´2 о.е. |
Xµ о.е. |
JДВ кгм2 |
1 |
4АНК160S4У3 |
14 |
380 |
0,047 |
0,061 |
0,081 |
0,1 |
3,1 |
0,009 |
2 |
4АНК160М4У3 |
17 |
380 |
0,035 |
0,047 |
0,067 |
0,087 |
2,7 |
0,012 |
3 |
4АНК180S4У3 |
22 |
380 |
0,033 |
0,054 |
0,061 |
0,089 |
2,4 |
0,011 |
4 |
4АНК180М4У3 |
30 |
380 |
0,028 |
0,044 |
0,055 |
0,083 |
2,4 |
0,011 |
5 |
4АНК200М4У3 |
37 |
380 |
0,029 |
0,035 |
0,065 |
0,10 |
3,2 |
0,014 |
6 |
4АНК200L4У3 |
45 |
380 |
0,029 |
0,036 |
0,084 |
0,10 |
3,4 |
0,014 |
7 |
4АНК225М4У3 |
55 |
380 |
0,031 |
0,035 |
0,084 |
0,11 |
4,2 |
0,015 |
8 |
4АНК180S6У3 |
13 |
380 |
0,048 |
0,079 |
0,087 |
0,11 |
2,2 |
0,019 |
9 |
4АНК160М6У3 |
18,5 |
380 |
0,044 |
0,077 |
0,071 |
0,11 |
2,6 |
0,024 |
10 |
4АНК200М6У3 |
22 |
380 |
0,032 |
0,043 |
0,073 |
0,12 |
2,8 |
0,038 |
11 |
4АНК200L6У3 |
30 |
380 |
0,035 |
0,042 |
0,079 |
0,10 |
2,9 |
0,043 |
12 |
4АНК225М6У3 |
37 |
380 |
0,035 |
0,038 |
0,069 |
0,092 |
2,8 |
0,07 |
13 |
4АНК250S6У3 |
45 |
380 |
0,028 |
0,032 |
0,057 |
0,092 |
2,7 |
0,11 |
14 |
4АНК250М6У3 |
75 |
380 |
0,022 |
0,025 |
0,059 |
0,087 |
2,7 |
0,14 |
15 |
4АНК280S6У3 |
90 |
380 |
0,028 |
0,038 |
0,052 |
0,14 |
3,0 |
0,25 |
Приложение Б
Расчет ступеней пускового реостата
Для двигателя постоянного тока независимого возбуждения с известными параметрами ( Рн , Uн , Iян, nн, RЯ) необходимо выбрать пусковой реостат.
Решение задачи производим в относительных единицах. При этом уравнения электромеханической и механической характеристик / 1/ примут вид
ν = 1 - ir
ν = 1 – μr,
где: ν = ω / ω0 ; i = I / Iн ; μ = М / Мн – соответственно скорость , ток, момент двигателя в относительных единицах. В этих формулах второй член представляет собой перепад угловой скорости в относительных единицах
Δν = ir = μr .
При номинальном моменте i = 1 и μ = 1, а Δν = r , т.е. перепад угловой скорости соответствует сопротивлению якоря.
Естественная характеристика в относительных единицах легко может быть построена, если принять
ν = ν0 = 1 и Δν = r при μ = 1(i = 1).
Координаты одной токи характеристики будут:
ν = 1, μ = 0 (i = 0) ;
другой
νн = 1 – Δνн , μ = 1(i = 1).
Выполняем построение характеристики (см. рисунок 1)
ν
a
1 b
νн c
d
e
Рисунок 1
Максимальный пусковой момент принимаем μ = 2 (i =.2) Строим характеристику, соответствующую полностью включенному реостату, соединив прямой точки ν0, 0 и 0, i = 2.
Величина минимального пускового момента подбирается таким образом, чтобы выполнив графическое построение пуска в три ступени, мы вышли на естественную характеристику. Обычно минимальный пусковой момент принимается на 10- 20% выше момента сопротивления механизма.
Отрезок af соответствует номинальному сопротивлению двигателя
RН = UН / IH
Сопротивления ступеней пускового реостата:
R1 = (ed / af)RН ; R2 = (dc/ af ) RН ; R3 = (cb/ af ) RН.
Субблок модели схемы пуска в три ступени представлен на рисунке 2
Рисунок 2 - Модель схемы пуска в три ступени
Список литературы
1. Чиликин М.Г., Сандлер А.С. Общий курс электропривода. Учебник для вузов,- М.: Энергоатомиздат,1981- 576с.
2. Москаленко В.В. Автоматизированный электропривод:- М.: Энергоатомиздат, 1985- 416с.
Содержание
Введение……………………………………………………………………..3
1 Лабораторная работа № 1…………………………………………………4
2 Лабораторная работа № 2…………………………………………………8
3 Лабораторная работа № 3…………………………………………………14
4 Лабораторная работа № 4…………………………………………………17
5 Лабораторная работа № 5…………………………………………………21
Приложение А……………………………………………………………….24
Приложение Б……………………………………………………………….25
Список литературы………………………………………………………….27
Рисунок
1.3
Рисунок 2.4
Рисунок 2.5
Рисунок 3.2
Рисунок 4.3
Рисунок 5.3