Лабораторные / Лаб6.Нуртазин
.docxМИНОБРНАУКИ РОССИИ
Санкт-Петербургский государственный
электротехнический университет
«ЛЭТИ» им. В.И. Ульянова (Ленина)
Кафедра САУ
отчет
по лабораторной работе №6
по дисциплине «СУСЭЭСМТ»
Тема: «Исследование динамических режимов работы системы регулирования напряжения синхронного генератора»
Студент гр. 6408 |
|
Нуртазин И. |
Преподаватель |
|
Абдуллаева З.М. |
Санкт-Петербург
2020
Цель занятия:
В данной лабораторной работе мы исследуем переходные процессы синхронного генератора при включении/отключении индуктивной нагрузки, путем разработки и исследования расчетной математической модели. Расчётная математическая модель составляется на базе исходного математического описания СГ:
Упрощённые уравнения синхронного генератора:
Упрощённые уравнения статической нагрузки:
Схема экспериментальной математической модели:
Рис.1 Схема экспериментальной математической модели
Листинг программы:
clear, clc
% параметры синхронного генератора
Tr=2;
md=0.87;
xq=0.83;
xd=2;
xds=0.26;
%параметры нагрузки
Xn1=0.6;
%Параметры регулятора напряжения
kk=25;
Tk=0.25; %u0
Un=1;
ku=1.25;
ki=1.25;
%Количество шагов
N=6000;
dt=0.001;
t=0;
%начальные условия
iy=0.3;
Fr=1.005;
for k=0:N
t=t+dt;
t0=1;t01=3.5;
if (t<t0 || t>t01)
Xn=10000;
else
Xn=Xn1;
end
id=Fr/(Xn+xds);
Uq=Fr-xds*id;
ur=ku*Uq+ki*xd*id-iy;
if ur>4
ur=4;
end
if ur<0
ur=0;
end
ir=Uq+xd*id;
pFr=(ur-ir)/Tr;Fr=Fr+pFr*dt;
piy=(-iy+kk*(Uq-Un))/Tk;iy=iy+piy*dt;
if iy<0
iy=0;
end
if iy>1
iy=1;
end
T(k+1)=t;
T1(k+1)=t;
T2(k+1)=t;
T3(k+1)=t;
T4(k+1)=t;
UQ(k+1)=Uq;
Ir(k+1)=ir;
ID(k+1)=id;
fr(k+1)=Fr;
UR(k+1)=ur;
end
plot(T,UQ,T1,1.05*fr,T2,0.5*Ir,T3,2*ID,T4,0.5*UR)
grid on;
xlabel('Время');
legend('UQ','fr','Ir','ID','Ur');
%вывод на печать значений Uq fr id Ur при t=3.51c
disp(UQ(3501));disp(fr(3501));disp(ID(3501));disp(UR(3501));
Рис.2. Графики переходных процессов
Анализ графиков:
По результатам моделирования видно, что при замыкании ключа S происходит резкое возрастание параметров и после их переход в установившееся состояние.
При размыкании ключа S параметры резко падают до начального значения и принимают установившееся значение.
Параметр имеет самую большую колебательность, время регулирования у всех параметров одинаковое (в допустимых пределах).
При включении индуктивной нагрузки: напряжение статора уменьшается скачком, после возвращается к первоначальному виду с помощью регулятора; ток возбуждения и ток статора возрастают скачком, а после вместе с потокосцеплением с небольшим перерегулированием плавно возрастают до установившегося значения; напряжение возбуждения возрастает скачком до установившегося значения, потом резко поднимается с остальными параметрами, затем уменьшается скачком до установившегося значения и совершает несколько колебаний.
При отключении нагрузки: напряжение статора возрастает скачком, затем приходит к номинальному значению; потокосцепление плавно падает до номинального значения, симметрично напряжению статора; ток статора уменьшается скачком до 0, ток возбуждения уменьшается скачком, а после плавно снижается до номинала; напряжение возбуждения уменьшается скачком, после плавно снижается синхронно с другими параметрами, потом резко возрастает и начинает колебаться.
Вывод:
В ходе выполнения работы был построен график переходных процессов, из которого видно, что время регулирования модели приблизительно 1 секунда; переходные процессы регулируемых величин (Uq, fr, Id) плавные.