Практическая работа №12 Моделирование электротехнических систем. Прямой пуск дпт с независимым возбуждением
Цель работы: Разработка и анализ математической модели электродвигателя постоянного тока с независимым возбуждением, исследование переходных процессов при прямом пуске.
Ход работы:
В данной работе была построена модель ДПТ на основе уравнений электрической и механической частей. Электрическая часть включала уравнение напряжения, учитывающее активное сопротивление, индуктивность якорной обмотки и противо-ЭДС, зависящую от магнитного потока и угловой скорости. Механическая часть описывалась уравнением момента, в котором учитывались момент электродвигателя и момент сопротивления нагрузки.
На основе этих уравнений была реализована модель в среде MatLab Simulink. Для моделирования использовались базовые блоки: источники постоянного напряжения, сумматоры, усилители, блоки умножения, а также два интегратора для расчета тока и скорости. Настройка модели включала задание параметров двигателя: напряжения, сопротивления, индуктивности, момента инерции и магнитного потока. Особое внимание уделялось корректному заданию начальных условий и направлений сигналов.
Рисунок 17. Схема электротехнической схема и результат измерений
Решатель был настроен на использование метода ode23tb, подходящего для жестких систем, с высокой точностью. Визуализация результатов производилась с помощью блока Scope, где можно было наблюдать установление тока и изменение скорости во времени. Также в ходе работы учитывались возможные проблемы, возникающие при неправильной конфигурации блоков или параметров, и предлагались пути их устранения.
Вывод: В результате выполнения работы была построена и исследована модель прямого пуска ДПТ с независимым возбуждением. На графиках наблюдалось экспоненциальное нарастание тока и линейный рост угловой скорости при отсутствии нагрузки. Работа показала, насколько критично точное задание параметров (в частности, магнитного потока), а также важность правильной настройки численного решателя. Модель в Simulink продемонстрировала наглядное поведение электромеханической системы и позволила закрепить теоретические знания по динамике электрических машин.