Лабораторная работа № 5. Исследование переходных процессов в двигателе

Исследование переходных процессов в двигателе

Постоянного тока при однозонном

Регулировании скорости

Структурная схема двигателя постоянного тока при постоянном потоке возбуждения наиболее часто представляется в виде, изображённом на рис. 5.1.

Рис. 5.1

Здесь R_Э, Т_Э - эквивалентное сопротивление и постоянная времени якорной цепи двигателя;

КФ_Н - коэффициент двигателя;

Т_М = - электромеханическая постоянная времени электропривода, а J_S - суммарный момент инерции электропривода.

Исходные параметры по структурной схеме для каждого варианта приведены в табл. 5.1.

Таблица 5.1

№ вар.
парам.
UН, В
КФН, В×с	1.2	1.4	1.6	1.8	2.0	2.2	2.2	2.0	1.8	1.6	1.4	1.2
RЭ, Ом	1.1	0.73	0.55	0.44	0.36	0.31	0.62	0.72	0.88	1.1	1.46	2.2
ТМ, с	0.02	0.017	0.015	0.013	0.012	0.01	0.01	0.015	0.025	0.035	0.045	0.046
IН, А

Для всех вариантов Т_Э = 0.03 с.

В отчёте по лабораторной работе на основе реализованной модели необходимо рассчитать и проанализировать переходные процессы U_Я(t), I_Я(t), w(t) в следующих режимах:

1) разгон и торможение двигателя на холостом ходу при изменении напряжения якоря в соответствии с рис. 5.2.;

2) для данной структурной схемы построить частотные характеристики (ЛАЧХ и ЛФЧХ) для трёх случаев:

а) входной сигнал для частотной характеристики , выходной ;

б) входной сигнал для частотной характеристики , выходной ;

в) входной сигнал для частотной характеристики , выходной ;

3) разгон и торможение двигателя при приложении I_С = I_Н:

а) активного статического момента (тока) в интервале времени 0 ¸ t₅;

б) реактивного статического момента, появляющегося при w ¹ 0, (на модели реализуется с помощью релейного элемента РЭ с уровнем ограничения, равным I_C = I_Н);

в) статического момента, прикладываемого в период разгона двигателя (t = t₁) и снимаемого в период торможения (t = t₄);

4) приложения скачка напряжения якоря DU_Я = 0.1U_ЯН при U_Я0 = (0.5 ¸ 0.8)U_ЯН = const;

5) приложение I_C = I_ЯН при U_Я0 = (0.5 ¸ 0.8)U_ЯН.

Внимание! В двух последних режимах для исключения переходных процессов, вызванных начальным изменением напряжения якоря при U_Я0, необходимо в звене, моделирующем электромеханическую инерцию двигателя, задать начальное значение скорости w₀ = .

Величины и характер изменения U_Я(t) и I_С(t) для каждого варианта представлены на рис. 5.2 и в табл. 5.2.

Рис. 5.2

Таблица 5.2

№ вар.
парам.
t1, c	0.2	0.2	0.2	0.15	0.15	0.1	0.1	0.1	0.15	0.2	0.2	0.2
t2, c	0.45	0.4	0.35	0.3	0.25	0.2	0.2	0.25	0.3	0.35	0.4	0.45
t3, c	1.45	1.4	1.5	1.4	1.3	1.4	1.5	1.3	1.5	1.6	1.45	1.35
t4, c	1.7	1.6	1.65	1.55	1.45	1.5	1.6	1.4	1.65	1.8	1.6	1.6
t5, c	1.9	1.8	1.85	1.7	1.55	1.6	1.7	1.55	1.8	1.95	1.85	1.8

В отчёте по лабораторной работе необходимо:

1) проанализировать переходные процессы для всех, указанных выше, режимов;

2) проанализировать полученные частотные характеристики для всех, указанных выше, режимов

3) установить влияние на характер переходных процессов и установившихся режимов:

- изменения напряжения якоря;

- характера статического момента;

4) сделать необходимые выводы по полученным результатам.