Исследование режимов работы системы генератор-двигатель - Физика и энергетика контрольная работа
Главная
Физика и энергетика
Исследование режимов работы системы генератор-двигатель
Описание схемы системы Г – Д, ее структура и основные элементы, назначение. Расчет электромагнитных процессов импульсного регулятора тока возбуждения генератора. Вычисление среднего значения тока для заданных значений скважности импульсов управления.
посмотреть текст работы
скачать работу можно здесь
полная информация о работе
весь список подобных работ
Нужна помощь с учёбой? Наши эксперты готовы помочь!
Нажимая на кнопку, вы соглашаетесь с
политикой обработки персональных данных
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
1. Произвести расчет электромагнитных процессов импульсного регулятора тока возбуждения генератора при пяти значениях скважности (0, 0.25, 0.50, 0.75, 1.0). Вычислить и построить кривые как функции времени, для , , .
2. Вычислить средние значения тока для заданных значений скважности импульсов управления. Построить статическую характеристику импульсного усилителя , а также зависимость , где - среднее значение ЭДС генератора для заданных значений скважности.
3. Построить статические характеристики двигателя , для указанных значений при номинальном потоке возбуждения. Построить аналогичные характеристики, соответствующие работе двигателя при ослабленном потоке возбуждения . ( - скорость вращения ротора двигателя, - момент нагрузки).
4. Построить регулировочные характеристики двигателя при работе с номинальным и ослабленным потоком возбуждения, соответствующие заданному значению моменту нагрузки на его валу.
Система Г - Д включает в себя импульсный регулятор величины тока возбуждения генератора с широтно-импульсным регулированием, в которой роль электронного ключа выполняет транзистор, и последовательно включенные электрические машины постоянного тока - генератор и двигатель соизмеримой мощности. Обмотка возбуждения генератора служит активно-индуктивной нагрузкой импульсного регулятора, обмотка возбуждения двигателя питается от независимого источника постоянного тока. Принципиальная схема системы представлена на рис. 1.
Д - диод (так называемый «обратный диод»,
ОВГ - обмотка возбуждения генератора,
ОВД - обмотка возбуждения двигателя,
Последовательность однополярных прямоугольных импульсов управления транзистором (ток базы ). Эта импульсная последовательность формируется специальным устройством широтно-импульсной модуляции (ШИМ). Подобное устройство может иметь различные схемные решения и в данной работе не рассматривается. Здесь - длительность импульсов управления транзистором, которая может регулироваться устройством ШИМ в широких пределах, - длительность паузы между импульсами, - период повторения импульсов. Величина импульсов достаточна для приведения транзистора в состояние насыщения, когда его сопротивление очень мало, и им можно пренебречь по сравнению с сопротивлением нагрузки (участок эмиттер - коллектор транзистора можно считать участком короткого замыкания). Во время паузы между импульсами транзистор закрыт и перекрывает ток на своем участке цепи. Будем понимать под «скважностью» импульсов отношение Регулируя длительность импульса при неизменном значении периода , устройство ШИМ позволяет изменять значения скважности от нуля до (транзистор постоянно открыт, и ОВГ напрямую питается от источника постоянного тока с напряжением . Регулирая соотношение времени открытого и закрытого состояния транзистора в пределах периода повторения , удается регулировать ток в широких пределах и тем самым воздействовать на режим работы генератора и двигателя.
2. Расчет электромагнитных процессов импульсного регулятора тока возбуждения генератора
На рис. 1 изображена схема с независимым возбуждением: обмотка возбуждения питается от дополнительного источника, следовательно, независим от режима цепи якоря. Так как магнитные оси поля возбуждения и поля реакции якоря взаимно перпендикулярны, то магнитное поле реакции якоря не влияет на обмотку возбуждения генератора. Поэтому для расчета электромагнитных процессов импульсного регулятора тока возбуждения генератора можно отбросить правую часть схемы.
Во время импульса транзистор открыт, а диод закрыт, так как при такой разности потенциалов на его концах он ток не пропускает, и расчетная схема замещения выглядит, как показано на рис. 3.
Уравнение при включении r - L цепи на постоянное напряжение:
Уравнение при включении r - L цепи на постоянное напряжение в параметрической форме:
Во время паузы транзистор закрыт. А так как на катушке индуктивности было запасено некоторое количество энергии, то диод откроется и потечет ток . Энергия будет рассеиваться виде тепла на резисторе и расчетная схема замещения выглядит как показано на рис. 4.
Уравнение при включении r - L цепи через диод:
Уравнение при включении r - L цепи через диод в параметрической форме:
Когда транзистор снова откроется - диод закроется, так как на концах диода установится такая разность потенциалов при которой он не пропускает ток. Таким образом, у нас два режима работы этой схемы: транзистор открыт - диод закрыт, транзистор закрыт - диод открыт.
По одному из законов коммутации ток в индуктивном элементе непосредственно после коммутации сохраняет значение, которое он имел непосредственно перед коммутацией. В данном случае моментом коммутации является момент, когда транзистор открывается или закрывается. Следовательно. Когда транзистор закрывается, выполняется равенство , а когда диод закрывается , где ток транзистора в начале следующего периода повторения импульса. Отсчёт времени для тока транзистора и тока диода производится в разных системах отсчёта. Начало отсчёта времени для тока транзистора совпадает с началом периода повторения импульса, а начало отсчёта времени для тока диода совпадает с началом паузы. Тогда, исходя из формул 1 и 2, значения тока в момент коммутации будут вычисляться по следующим формулам:
Где значение тока на ОВГ в момент закрытия транзистора, а значение тока на ОВГ в момент открытия транзистора.
Так как значения и чередуются, то выражение 3 объединяем в единую формулу:
Тогда функции и будут выглядеть как сумма функций для каждого периода:
Из формул (4) - (7) получаем соответствующие значения и , и графики функций для различных значений скважности в установившемся режиме:
1. При и , а графики выглядят следующим образом:
3. Вычисление среднего значения тока для заданных значений скважности импульсов управления
Из формул 1 и 2 следует, что среднее значение тока обмотки возбуждения генератора в установившемся режиме можно найти исходя из следующей формулы:
Из графика видно, что возрастает пропорционально скважности, то есть увеличивая скважность мы можем увеличить среднее значение тока возбуждения генератора.
Найдем среднее значение ЭДС генератора.
Для номинального режима справедливо равенство:
Значение ЭДС генератора пропорционально скважности. Таким образом, увеличивая или уменьшая значение скважности, мы можем увеличить или уменьшить соответственно значение ЭДС генератора.
Подставляя номинальные значения находим коэффициенты и :
электромагнитный импульс ток генератор
Направление ЭДС генератора совпадает по направлению с током цепи, а направление ЭДС двигателя противоположно направлению тока цепи.
Отсюда можно сделать вывод, что ток цепи не зависит от скважности. Меняя значение скважности, мы меняем значение ЭДС генератора, которая влияет на скорость вращения ротора двигателя при определенном значении момента двигателя на валу двигателя, но на значение тока это никак не влияет. Таким образом, получаем, что система электропривода постоянного тока имеет широкий диапазон регулирования скорости вращения ротора двигателя. Регулируя значение скважности, регулируем значение тока возбуждения генератора в широких пределах и тем самым воздействуем на режим работы генератора и двигателя. Т.к. при значении скважности 1 и номинальном потоке частота вращения ротора двигателя больше номинального, а при 0.75 - меньше номинального, то не рекомендуется использовать значение скважности больше 0.75. При ослабленном потоке значение скважности 0.75 не удовлетворяет, так как значение частоты вращения ротора двигателя больше номинального значения.
Принцип работы и устройство генератора постоянного тока. Типы обмоток якоря. Способы возбуждения генераторов постоянного тока. Обратимость машин постоянного тока. Двигатель параллельного, независимого, последовательного и смешанного возбуждения. реферат [3,6 M], добавлен 17.12.2009
Принцип работы и устройство генераторов постоянного тока. Электродвижущая сила и электромагнитный момент генератора постоянного тока. Способы возбуждения генераторов постоянного тока. Особенности и характеристика двигателей различных видов возбуждения. реферат [3,2 M], добавлен 12.11.2009
Расчет и построение естественных и искусственных механических характеристик двигателя постоянного тока смешанного возбуждения. Расчет регулирующего элемента генератора параллельного возбуждения. График вебер-амперной характеристики электродвигателя. контрольная работа [198,0 K], добавлен 09.12.2014
Принцип действия генератора постоянного тока. Якорные обмотки и процесс возбуждения машин постоянного тока. Обмотка с "мертвой" секцией. Пример выполнения простой петлевой и волновой обмотки. Двигатель постоянного тока с последовательным возбуждением. презентация [4,9 M], добавлен 09.11.2013
Исследование генератора постоянного тока с независимым возбуждением: конструкция генератора, схема привода, аппаратура управления и измерения. Определение КПД трехфазного двухобмоточного трансформатора по методу холостого хода и работы под нагрузкой. лабораторная работа [803,4 K], добавлен 19.02.2012
Конструкция и принцип действия электрических машин постоянного тока. Исследование нагрузочной, внешней и регулировочной характеристик и рабочих свойств генератора с независимым возбуждением. Особенности пуска двигателя с параллельной системой возбуждения. лабораторная работа [904,2 K], добавлен 09.02.2014
Исследование основных особенностей электромагнитных процессов в цепях переменного тока. Характеристика электрических однофазных цепей синусоидального тока. Расчет сложной электрической цепи постоянного тока. Составление полной системы уравнений Кирхгофа. реферат [122,8 K], добавлен 27.07.2013
Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д. PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах. Рекомендуем скачать работу .
© 2000 — 2021
Исследование режимов работы системы генератор-двигатель контрольная работа. Физика и энергетика.
Реферат: Президент Молдавии
Практическая Значимость Исследования Диссертации
Реферат: Творчество Джованни Баттиста Пиранези
Реферат По Физкультуре Лыжные Ходы
Реферат: Explication Of Sharon Old
Курсовая работа по теме Проектирование электрооборудования станка
Отчет О Движении Денежных Средств Диссертация
Курсовая работа по теме Побудова громадського суспільства
Сочинение Описание Фотографии В Гиппенрейтера
Формы Бухгалтерской Отчетности Курсовая
Физика 8 Класс Тетрадь Для Лабораторных Работ
Топик: Глагол. Проблема времени в современном английском языке
Сочинение Про Дождь 5 Класс
Дипломная работа по теме Государственные и местные финансы в финансовой системе РФ
Реферат: Заговор 20 июля
Дипломная работа по теме Разработка информационной системы на базе Web-технологий
Дипломная работа по теме Разработка рекомендаций по повышению доходов и улучшению финансовых результатов торгового предприятия
Мини Сочинение На Тему Классная Комната
Курсовая Работа На Тему Особенности Разведения Сои В Условиях Приморского Края
Дипломная работа по теме Взаимосвязь мотивации достижения и агрессивности старшеклассников
Вопросы преемственности российской внешней политики и дипломатии - Политология контрольная работа
Профессиональная компетентность и призвание педагога - Педагогика контрольная работа
Статус страны через статус родного языка - Иностранные языки и языкознание курсовая работа