Задание: произвести исследование машины постоянного тока с независимым возбуждением при работе в двигательном режиме.
Таблица 1
Варианты задания (технические параметры машин постоянного тока с независимым возбуждением)
Рекомендации по выполнению задания
1. Изучить тему «Характеристики и модель двигателей постоянного тока. Познакомиться с библиотекой Sim Power System и составить схему модели согласно рисунку 1.
Рис. 1. Модель для исследования машины постоянного тока с независимым возбуждением
2. Рассчитать коэффициенты модели:
ω_н=n_н/30 – угловая номинальная частота вращения, рад/с;
М_н =Р_н/ω_н – номинальный момент, Нм;
L_я =4U_н/I_н n_н 2p – индуктивность якоря машины, Гн;
L_в=(2÷5)L_я R_в/R_я – индуктивность обмотки независимого возбуждения, Гн; L_af = М_н R_в/I_н U_в – взаимная индуктивность якоря и обмотки возбуждения, Гн; J = GD^2/4 – момент инерции вала машины, кг/м2 ;
B_m =П_нех/ω_н ;〖 B〗_f =П_нех/ω_н^2 – моменты сухого и вязкого трения, Нм;
П_мех=(0,5-2%) P_н – общие механические потери в машине, кВт.
Полученные в результате расчета коэффициенты модели оформляем в виде таблицы 2.
Таблица 2
Расчетные коэффициенты модели
3. Снять показания приборов модели и построить механическую характеристику двигателя. Для этого необходимо последовательно задать 5-6 значений момента нагрузки Мс на валу машины. Операция задания момента Мс производится в окне настройки блока Constant.
Образец выполнения задания
Для варианта 1 задания (табл. 1) произведены вычисления параметров модели DС Machine и полученные значения занесены в таблицу 2.1.
Таблица 2.1
Расчётные параметры модели
Таблица 3
Результаты моделирования и измерений
Скрипт для расчета и построения характеристик в программе MATLAB
%Построение механической характеристики, зависимостей тока якоря и тока возбуждения от нагрузки: момент на валу — x1; угловая скорость вала — y1; ток якоря — y2; ток возбуждения — y3.
x1 =[0 2 4 7 8]
y1 =[325 322 319 314 312]
y2 =[0.47 3.36 6.3 10.76 12.2]
y3 =[1.81 1.81 1.81 1.81 1.81]
plot(x1,y1,’-‘,x1,y2,’—’,x1,y3,’:’),grid
Рис. 2. Механическая характеристика зависимости тока якоря и тока возбуждения от момента нагрузки