Исследование поведения электродвигателя постоянного тока независимого возбуждения в переходном режиме, страница 2

из втоого уравнения системы

Учитывая что  

Тогда общая математическая модель для данного канала примет вид:

Начальные условия:

uя(-0)=0

uя(+0)=uяN

iя(-0)=iя(+0)=0

uв(-0)=uв(+0)=uвN

(-0)=(+0)=

w(-0)=w(+0)=0

(-0)=(+0)=0

3. Получение переходных характеристик для канала:

/

Рассчитаем параметры математической модели. Введем  исходные(паспортные) данные ДПТ НВ:

- ток возбуждения

- мощность

- сопр. возбужд.

- скорость

- пост. времени возбужд.

- момент

- пост. электр.

- напряжение якоря

- ток якоря

- электромех. пост.

   времени

- пост. времени якоря

- индукт. якоря

- пост. магн. потока

- сопрот. якоря

- индукт. возбужд.

- момент инерц. якоря

- ЭДС якоря

В результате расчетов получили следующие величины параметров:

Запишем математическую модель с найденными параметрами

Выберем интервал и шаг расчета

- ток якоря

- ЭДС якоря

Определение функции sign

Определение функции-матрицы правых частей уравнений

Задание интервала и шага расчета

Задание начальных условий:

Расчет

Перенос результатов в матрицы-столбцы

Диаграммы изменения переменных

4. Анализ полученных результатов.

   Целью анализа рассчитанных переходных процессов является определение их соответствие физическим процессам происходящим в ДПТ НВ.

   При анализе рассматривают три основных момента: начало, установившееся значение и характер переходного процесса.

   Исходное (начало) и новое (установившийся режим) состояние ДПТ НВ

наиболее просто установить по законам Кирхгофа, Ампера и Фарадея, которые

для установившихся режимов аналитически описываются уравнениями при

В относительных величинах эта система примет вид

Проведем исследования для нашего канала      идет наброс 

Получим в момент времени t=(-0):

Откуда видно что в момент до комутации двигатель работает в номинальном режиме

В относительных величинах получим при t=(-0) :

В начальный момент коммутации при t=(+0):

по закону коммутации

То есть,в нач.момент коммутации идет наброс статического момента скачком до номинального значения, остальные величины остаются прежними.

Определим состояние ЭД в конце переходного процесса при t=оо,зная,что:

установившееся значение ЭДС якорной обмотки

Тогда получим:

То есть в установившихся значениях исследуемых величин равны номинальным данным. Действительно мывидим из графика что eя0  в нач.момент коммутации равен 0(двигатель не работает) и в ходе переходного процесса он растёт до номинального (двигатель работает в номинальном режиме)

  Исследуя график независимости тока якоря от времери видно что в начальный момент времери он был = 0 , а потом в ходе переходного процесса произошел резкий положительный скачок,что связанно с тем, что скорость нарастания тока на катушке якоря намного выше скорости возрастания ЭДС которое в свою очередь зависит от инерции вала. И в момент скачка ,ток в цепи якоря приближается к току короткого замыкания. При t=00 ЭДС устанавливается и ток на катушке якоря становится =1

Характер переходного процесса в линейной мат.модели зависит от вида свободной составляющей решения системы диф.уравнений,которая определяется корнями характеристического уравнения.

Заменив 

на

в мат.модели исследуемого канала

 и учитывая,что

Получим систему:

Составим матрицу

 Корни характеристического уравнения --вещественные, значит переходные процессы имеют апериодический характер характер.

Содержание

    Введение .................................................................................................................... 2

1. Разработка математической модели ................................................................... 3

2. Получение математической модели канала: uв/Мэм .............................................. 8

3. Получение переходных характеристик для канала: uв/Мэм .................................. 9

4. Анализ полученных результатов ........................................................................... 12

    Заключение ................................................................................................................ 16 

    Литература ................................................................................................................. 17