Лабораторна робота № 4 моделювання режиму реостатного запускання для двигуна постійного струму незалежного збудження в функції часу
Мета роботи: набути практичних навиків моделювання режиму реостатного запускання ДПС НЗ в функції часу засобами пакету МАТLАВ / Simulink.
Програма роботи.
Скласти у середовищі МАТLАВ / Simulink блочну діаграму ДПС НЗ для моделювання режиму реостатного запускання в функції часу.
Згідно варіанту завдання, а також результатів виконання лабораторної роботи №3, ввести у відповідні діалогові вікна вказані значення параметрів моделі та чисельного методу.
Налаштувати блочну діаграму та виконати її розрахунок.
Отримати такі графічні залежності та конвертувати їх у текстовий редактор Word у форматі ''Метафайл Windows (ЕМF)”.
4.1.Залежність частоти обертання від часу .
4.2.Залежність електромагнітного моменту від часу М(t).
4.3.Залежність частоти обертання від електромагнітного моменту .
4.4.Залежність
опору якірного кола від часу
.
5. Конвертувати у текстовий редактор Word блочну діаграму моделі.
Параметри моделі
Параметри
моделі для даної роботи взяти із
лабораторної роботи №3. Індуктивність
якірного кола:
=
5 [мГн].
Кінцевий час розрахунку: 4 [с].
Звіт про виконану роботу повинен містити такі обов'язкові елементи
Тема, мета, та програма роботи.
Параметри моделі та чисельного методу згідно заданого варіанту.
Графічні залежності, вказані у програмі роботи.
Блочна діаграма моделі.
Висновок. Дати якісний аналіз впливу індуктивності обмотки якоря на електромагнітний момент підчас реостатного запускання в функції часу.
Ф
ункціональна
схема
Математична модель
Блочна діаграма
ЛАБОРАТОРНА РОБОТА № 5
МОДЕЛЮВАННЯ РЕЖИМУ ЗАПУСКАННЯ, НАКИДАННЯ
НАВАНТАЖЕННЯ ТА РЕВЕРСУВАННЯ ДЛЯ СИСТЕМИ
ГЕНЕРАТОР-ДВИГУН ЗІ ЗВОРОТНИМИ ЗВ'ЯЗКАМИ за швидкістю та струмом
Мета роботи: набути практичних навиків моделювання режимів запускання, накидання навантаження та реверсування для системи Г-Д зі зворотними зв'язками засобами пакету МАТLАВ / Simulink.
Програма роботи
Скласти у середовищі МАТLАВ / Simulink блочну діаграму системи Г-Д з вказаними зворотними зв'язками для моделювання режимів запускання, накидання навантаження та реверсування.
Згідно варіанту завдання ввести у відповідні діалогові вікна вказані значення параметрів моделі та чисельного методу.
Налаштувати блочну діаграму та виконати її розрахунок.
Отримати такі графічні залежності та конвертувати їх у текстовий редактор Word у форматі "Метафайл Windows (ЕМF)”
4.1.Залежність частоти обертання двигуна від часу ω(t).
4.2.Залежність електромагнітного моменту від часу М(t) та моменту
навантаження від часу Мs(t).
4.3.Залежність струму збудження генератора від часу if(t).
4.4.Залежність сигналу керування регулятора від часу иr(і).
4.5.Залежність частоти обертання від електромагнітного моменту ω(М).
5. Конвертувати у текстовий редактор Word блочну діаграму моделі.
Параметри моделі
Частота обертання вала генератора: ωG = 210 [рад/с].
Опір якірного кола: 2Rа = 0.5 [Ом].
Індуктивність якірного кола: 2Lа = 10 [мГн].
Конструктивна стала двигуна: С = 1.0027 [В с].
Опір обмотки збудження генератора: Rf= 88 [Ом].
Індуктивність обмотки збудження генератора: Lf= 40 [Гн].
Взаємна індуктивність обмотки збудження та обмотки якоря: Lт = 0.4 [Гн].
Коефіцієнт передачі тиристорного перетворювача: Кt = 22 [В/В].
Коефіцієнт зворотного зв'язку за швидкість: Кzw. = 0.01 [В с / рад].
Коефіцієнт зворотного зв'язку за струмом: Кzi = 2 [В / А].
Зона нечутливості зворотного зв'язку за струмом: (-80; 80) [А].
Діапазон значень сигналу регулятора: (-10; 10) [В].
Кінцевий час розрахунку: 20 [с].
Напруга завдання uz(t) [В] та момент навантаження Мs(t) [Н м] вибирається згідно табл.5.1.
Таблиця 5.1
Напруга завдання uz(t) |
Момент навантаження Mc(t) |
||||
Підгрупа |
1 |
2 |
Підгрупа |
1 |
2 |
Момент зміни [c] |
10 |
6 |
Момент зміни [c] |
6 |
16 |
Початкове значення [В] |
10 |
10 |
Початкове значення [В] |
0 |
0 |
Кінцеве значення [В] |
-10 |
-10 |
Кінцеве значення [В] |
40 |
-40 |
Сумарний момент інерції J [кг м2] двигуна вибирається згідно табл.5.2. Таблиця 5.2
№ |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
J[кг*м2] |
1.05 |
1.10 |
1.15 |
1.20 |
1.25 |
1.30 |
1.35 |
1.40 |
1.45 |
1.50 |
1.55 |
1.60 |
Звіт про виконану роботу повинен містити такі обов'язкові елементи.
Тема, мета, та програма роботи.
Параметри моделі та чисельного методу згідно заданого варіанту.
Графічні залежності, вказані у програмі роботи.
Блочна діаграма моделі.
В
исновок.
Дати кількісний та якісний аналіз
впливу зворотних зв'язків
на
систему Г-Д (астатизм,
коливність).
Функціональна
схема
Система Г-Д зі зворотними зв'язками за швидкістю та струмом Математична
модель
Блочна діаграма
ЛАБОРАТОРНА РОБОТА № 6
МОДЕЛЮВАННЯ РЕЖИМУ ЗАПУСКАННЯ, НАКИДАННЯ
НАВАНТАЖЕННЯ ТА РЕВЕРСУВАННЯ ДЛЯ СИСТЕМИ
ГЕНЕРАТОР-ДВИГУН ЗІ ЗВОРОТНИМИ ЗВ'ЯЗКАМИ за електрорушійною силою генератора та струмом
Мета роботи: набути практичних навиків моделювання режимів запускання, накидання навантаження та реверсування для системи Г-Д зі зворотними зв'язками засобами пакету МАТLАВ / Simulink.
Програма роботи
Скласти у середовищі МАТLАВ / Simulink блочну діаграму системи Г-Д з вказаними зворотними зв'язками для моделювання режимів запускання, накидання навантаження та реверсування.
Згідно варіанту завдання ввести у відповідні діалогові вікна вказані значення параметрів моделі та чисельного методу.
Налаштувати блочну діаграму та виконати її розрахунок.
Отримати такі графічні залежності та конвертувати їх у текстовий редактор Word у форматі "Метафайл Windows (ЕМF)”
4.1.Залежність частоти обертання двигуна від часу ω(t).
4.2.Залежність електромагнітного моменту від часу М(t) та моменту
навантаження від часу Мs(t).
4.3.Залежність струму збудження генератора від часу if(t).
4.4.Залежність сигналу керування регулятора від часу иr(і).
4.5.Залежність частоти обертання від електромагнітного моменту ω(М).
5. Конвертувати у текстовий редактор Word блочну діаграму моделі.
Параметри моделі
Частота обертання вала генератора: ωG = 210 [рад/с].
Опір якірного кола: 2Rа = 0.5 [Ом].
Індуктивність якірного кола: 2Lа = 10 [мГн].
Конструктивна стала двигуна: С = 1.0027 [В с].
Опір обмотки збудження генератора: Rf= 88 [Ом].
Індуктивність обмотки збудження генератора: Lf= 40 [Гн].
Взаємна індуктивність обмотки збудження та обмотки якоря: Lт = 0.4 [Гн].
Коефіцієнт передачі тиристорного перетворювача: Кt = 22 [В/В].
Коефіцієнт зворотного зв'язку за струмом: Кzi = 2 [В / А].
Зона нечутливості зворотного зв'язку за струмом: (-80; 80) [А].
Діапазон значень сигналу регулятора: (-10; 10) [В].
Коефіцієнт зворотного зв'язку за ерс генератора: Кze = 0.005 [В / В]. Кінцевий час розрахунку: 20 [с].
Напруга завдання uz(t) [В] та момент навантаження Мs(t) [Н м] вибирається згідно табл.6.1.
Таблиця 6.1
Напруга завдання uz(t) |
Момент навантаження Mc(t) |
||||
Підгрупа |
1 |
2 |
Підгрупа |
1 |
2 |
Момент зміни [c] |
10 |
6 |
Момент зміни [c] |
6 |
16 |
Початкове значення [В] |
10 |
10 |
Початкове значення [В] |
0 |
0 |
Кінцеве значення [В] |
-10 |
-10 |
Кінцеве значення [В] |
40 |
-40 |
Сумарний момент інерції J [кг м2] двигуна вибирається згідно табл.6.2. Таблиця 6.2
№ |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
J[кг*м2] |
1.05 |
1.10 |
1.15 |
1.20 |
1.25 |
1.30 |
1.35 |
1.40 |
1.45 |
1.50 |
1.55 |
1.60 |
Звіт про виконану роботу повинен містити такі обов'язкові елементи.
1.Тема, мета, та програма роботи.
Параметри моделі та чисельного методу згідно заданого варіанту.
Графічні залежності, вказані у програмі роботи.
Блочна діаграма моделі.
В исновок. Дати кількісний та якісний аналіз впливу зворотних зв'язків на систему Г-Д (астатизм, коливність). Функціональна схема
Система Г-Д зі зворотними зв'язками за електрорушійною силою генератора та струмом
Математична
модель
Блочна діаграма
ЛАБОРАТОРНА РОБОТА № 7
МОДЕЛЮВАННЯ РЕЖИМУ ЗАПУСКАННЯ, НАКИДАННЯ
НАВАНТАЖЕННЯ ТА РЕВЕРСУВАННЯ ДЛЯ ДВОКОНТУРНОЇ
СИСТЕМИ ПІДПОРЯДКОВАНОГО РЕГУЛЮВАННЯ ШВИДКОСТІ
ДВИГУНА ПОСТІЙНОГО СТРУМУ НЕЗАЛЕЖНОГО ЗБУДЖЕННЯ
Мета роботи: набути практичних навиків моделювання режимів запускання, накидання навантаження та реверсування для двоконтурної системи підпорядкованого регулювання швидкості ДПС НЗ засобами пакету МАТLАВ / Simulink .
Програма роботи
Скласти у середовищі МАТLАВ / Simulink блочну діаграму двоконтурної системи підпорядкованого регулювання швидкості ДПС НЗ для моделювання режимів запускання, накидання навантаження та реверсування.
Згідно варіанту завдання розрахувати параметри регуляторів та коефіцієнти зворотних зв'язків для досліджуваної системи.
Згідно варіанту завдання ввести у відповідні діалогові вікна вказані та розраховані значення параметрів моделі та чисельного методу.
Налаштувати блочну діаграму та виконати її розрахунок.
Отримати такі графічні залежності та конвертувати їх у текстовий редактор Word у форматі "Метафайл Windows (ЕМF)”.
5.1.Залежність
частоти обертання від часу
5.2.Залежність електромагнітного моменту від часу М(t) та моменту
навантаження
від часу
.
5.3.Залежність
напруги тиристорного перетворювача
від часу
.
5.4.Залежність
напруги регулятора струму від часу
.
5.5.Залежність
напруги регулятора швидкості від часу
.
5.6.Залежність частоти обертання від електромагнітного моменту .
6. Конвертувати у текстовий редактор Word блочну діаграму моделі.
Параметри моделі
Конструктивна стала: С = 1.0027 [В с].
Опір
якірного кола:
0.25
[Ом].
Індуктивність якірного кола: = 5 [мГн].
Коефіцієнт
передачі тиристорного перетворювача:
=
22 [В/В].
Стала
часу тиристорного перетворювача:
=
0.01 [с].
Номінальний
струм електричного двигуна:
40 [А].
Номінальна
частота обертання
=
209.44
[рад/с].
Кінцевий час розрахунку: 20 [с].
Напруга
завдання
[В]
та момент навантаження
[Н
м] вибирається
згідно табл.7.1.
Таблиця 7.1
Напруга завдання uz(t) |
Момент навантаження Mc(t) |
||||
Підгрупа |
1 |
2 |
Підгрупа |
1 |
2 |
Момент зміни [c] |
5 |
10 |
Момент зміни [c] |
15 |
5 |
Початкове значення [В] |
10 |
10 |
Початкове значення [В] |
0 |
0 |
Кінцеве значення [В] |
-10 |
-10 |
Кінцеве значення [В] |
40 |
40 |
Сумарний момент інерції J[кг м2] двигуна вибирається згідно табл.7.2.
Таблиця 7.2
№ |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
J[кг*м2] |
1.05 |
1.10 |
1.15 |
1.20 |
1.25 |
1.30 |
1.35 |
1.40 |
1.45 |
1.50 |
1.55 |
1.60 |
Ф
ункціональна
схема
Математична модель
силової частини
Блочна діаграма
Підгрупа І моделює електропривод з ПІ-регулятором струму та П1-регулятором швидкості. Підгрупа II моделює електропривод з ПІ-регулятором струму та П-регулятором швидкості.
Звіт про виконану роботу повинен містити такі обов'язкові елементи.
Тема, мета, та програма роботи.
Параметри моделі та чисельного методу згідно заданого варіанту.
Розраховані параметри регуляторів струму та швидкості згідно заданого варіанту.
Графічні залежності, вказані у програмі роботи.
Блочна діаграма моделі.
6.Висновок. Дати кількісний та якісний аналіз перехідних процесів у двоконтурній системі підпорядкованого регулювання швидкості ДПС НЗ
(астатизм, коливність). Підгрупа І. ПІ-регулятор струму, ПІ-регулятор швидкості (симетричний оптимум)
Математична модель системи керування
Забезпечити допустимий діапазон зміни:
Підгрупа II. ПІ-регулятор струму, П-регулятор швидкості (модульний оптимум)
Математична модель системи керування
Забезпечити допустимий діапазон зміни:
