Добавил:
все ссылки-вк: vk.com/id326771771 vk.com/a777big vk.com/a.arefyev0 Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Zadanie_6_1

.pdf
Скачиваний:
0
Добавлен:
01.08.2025
Размер:
707.53 Кб
Скачать

МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ТОМСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИСТЕТ»

Институт: Инженерная школа энергетики (ИШЭ)

Направление: 13.03.02 Электроэнергетика и электротехника Отделение: Отделение электроэнергетики и электротехники (ОЭЭ)

Задание 6.1

Расчёт характеристик тахогенератора По дисциплине: Мехатронные системы летательных аппаратов

Вариант 9

Выполнил студент гр. 5А06:

Сергеев А.С.

(Дата, подпись)

(Ф.И.О.)

Проверил: к.т.н., доцент

_________

Гирник А.С.

(Степень, звание, должность)

(Дата, подпись)

(Ф.И.О.)

Томск 2023

Исходные данные приведены в таблице №1.

Таблица №1 – Исходные данные

Напряжение возбуждения, В

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

110

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Входное сопротивление, Ом

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

440

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Синхронная скорость об/мин

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

12000

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Максимальная скорость, об/мин

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4000

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Индуктивное сопротивление намагничивающего контура, Ом

 

314

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Сопротивление обмотки возбуждения, Ом

 

 

 

85

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Активное сопротивление ротора, Ом

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2638

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Сопротивление рассеяния обмотки возбуждения, Ом

 

110

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Сопротивление нагрузки (не менее), Ом

 

 

 

 

 

2000

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Крутизна ЭДС, мВ/(об/мин)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5,3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Изменение температуры, град

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

30

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Изменение частоты питающей сети, %

 

 

 

 

 

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Расчёт относительных параметров:

 

 

 

 

 

 

 

 

Ѱ =

 

в

 

=

 

85

 

= 0,271;

 

 

 

 

314

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

в

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

110

 

 

 

 

 

 

 

 

=

 

 

=

 

 

 

 

= 0,35;

 

 

 

 

 

 

314

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

в

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2638

 

 

 

 

=

 

 

 

=

 

 

 

 

 

= 8,4;

 

 

 

 

 

 

 

314

 

 

 

 

 

 

 

в

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=

 

 

= 0,33.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Расчёт коэффициентов для расчёта величин погрешности:

 

=

 

(1 + )

 

+ Ѱ2

 

 

 

= 4,08 ∙ 10−3;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

((1 + )2 + Ѱ2) 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

= −

 

 

 

Ѱ

 

 

 

 

 

 

 

 

= −2,023 ∙ 10−3.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

((1 + )2 + Ѱ2) 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Расчёт величин погрешностей:

2

По скорости:

Амплитудная:

= 25 1 2 = 0,011;

По температуре:

 

 

 

Амплитудная:

 

 

 

 

Ѱ2 +

Ѱ

 

 

% = −

 

 

0

100

(1 + )2

 

 

+ Ѱ2 1

 

= 1,669 ∙ 10−3;

По частоте:

Амплитудная:

Ѱ

% = − (1 + )2 + Ѱ2 100

= −0,178;

Фазовая:

2= 0,6 1 = −0,0034.

Фазовая:

(1 + )Ѱ ∆ = −57,3 (1 + )2 + Ѱ2 10

= 3,313 ∙ 10−3.

Фазовая:

 

 

 

∆ = −57,3

(1 + )Ѱ

 

 

 

 

 

(1 + )2 + Ѱ2

 

 

 

 

= −0,138.

 

 

Исследование влияние материала ротора на температурные

погрешности:

Температурные коэффициенты для константана и манганина берём из

справочника:

Рисунок 1 – Температурные коэффициенты сплавов

3

Найдём температурный коэффициент для спецманагнина по зависимости по рисунку 2:

Рисунок 2 – Зависимость удельного сопротивления и температурного коэффициента удельного сопротивления медноникелевых сплавов от

процентного содержания компонентов Расчёт для спецманганина:

α1=-0,00001;

 

 

2 +

Ѱ) ∙

∙ ∆ ∙ 100

 

 

 

 

 

1

 

 

= 1,669 ∙ 10−4;

 

% = −

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

(1 + )2 + Ѱ2

 

 

 

 

1 = −57,3 (1 + )Ѱ 10 = 3,313 ∙ 10−3. (1 + )2 + Ѱ2

Расчёт для константана:

α2=-0,000005;

 

 

 

 

 

 

 

2 + Ѱ) ∙

2

∙ ∆ ∙ 100

 

 

 

 

 

 

= 8,344 ∙ 10−4;

 

% = −

 

 

 

 

 

 

 

2

 

(1 + )2 + Ѱ2

 

 

 

 

2 = −57,3 (1 + )Ѱ 20 = 1,656 ∙ 10−4. (1 + )2 + Ѱ2

4

Расчёт для манганина:

α3=-0,000008;

 

 

 

2 +

Ѱ) ∙

3

∙ ∆ ∙ 100

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

= 1,335 ∙ 10−4;

 

% = −

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

(1 + )2 + Ѱ2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(1 + )Ѱ

0

 

 

 

= −57,3

 

 

3

 

= 2,65 ∙ 10−3.

 

 

 

 

 

3

 

 

(1 + )2 + Ѱ2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Зависимость амплитудной погрешности по скорости в диапазоне 0,2-0,7

относительной скорости показана на рисунке 3:

Рисунок 3 – Зависимость амплитудной погрешности по скорости Схемы генераторной обмотки и обмотки возбуждения представлены на

рисунке 4:

Рисунок 4 – Схемы генераторной обмотки и обмотки возбуждения

5

Расчёт коэффициента трансформации, используя данные по

обеспечиваемой крутизне выходной характеристики:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

= (1 + ) + 2Ѱ;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

= 1 + 2 − Ѱ ;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

| | =

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

= 0,08;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

√(

1

)2

+ (

1

)2

 

 

 

 

√((1 + ) + 2Ѱ)2 + (1 + 2 − Ѱ )2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=

 

 

 

 

 

 

 

6

 

 

= 14,493.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

100 | |

Построим

выходную

 

характеристику

 

для режима холостого хода

(активное сопротивление в магнитной цепи не учитываем) (рисунок 5):

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

= в + в = 85 + 110 ;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

= 0 Ом;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

в

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=

 

 

+

 

= 314 ;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

в

 

 

 

 

 

 

 

 

 

в

 

 

 

 

в

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

+

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=

в

 

 

 

 

= 1 − 8,4 ;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

в

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=

1

 

= 0,032 + 0,042 ;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

+ = −0,541 − 11,844 ;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

̇∙ ∙

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

̇

= −

 

 

 

В

 

 

 

 

 

 

 

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

̇

 

̇

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ВЫХ0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

00

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=

 

 

1

 

(

 

 

 

 

1

 

+ 1) = −0,162 + 0,786 ;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=

 

 

 

(

1

 

 

+ 2 + ) +

1

 

 

+ = 494,5 − 136,35 ;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

̇∙ ∙

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

̇

 

= −

 

 

В

 

 

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

̇

̇

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ВЫХ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

− ∙

 

 

 

 

 

 

6

Рисунок 5 – Выходная характеристика для режима холостого хода Определение величины амплитудной погрешности по характеристикам:

∆ = ВЫХ0 ВЫХ̇̇ = 130,86.

Вывод: в ходе практического задания рассчитаны величины относительных параметров, амплитудные и фазные погрешности, исследовано влияние материала ротора на температурные погрешности, построена зависимость амплитудной погрешности по скорости, построены схемы генераторной обмотки и обмотки возбуждения, рассчитаны коэффициенты трансформации, построены выходная характеристика для холостого хода и нагрузки и определена величина амплитудной погрешности.

7

Соседние файлы в предмете Мехатронные системы летательных аппаратов