Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Лабор ТАУкорегов.docx
Скачиваний:
2
Добавлен:
01.05.2025
Размер:
395 Кб
Скачать
☆

2. Зміст роботи

2. 1. Розрахунок динамічних характеристик ланки другого порядку за допомогою Mathcad.

2.2. Побудова графіків динамічних характеристик коливальної ланки.

3. Запис математичної моделі коливальної ланки

Прикладом ланки другого порядку є електричне коло електродвигуна із врахуванням маси якоря. Досліджуємо електродвигун постійного струму з незалежним збудженням з регулюванням по колу якоря рис.1. Вхідна величина Uвх – напруга на якорі , вихідна – частота обертання вала якоря ω. Параметри обмотки якоря , ом; Lя, Гн. Робота електродвигуна в перехідному процесі описується основним рівнянням динаміки

(17)

та рівняння електричної рівноваги в колі якоря

(18)

Рис.1. Принципова та функціональна схеми ланки "електричний двигун"

де J –момент інерції якоря;

𝜔- частота обертання вала якоря;

Mд – обертовий момент двигуна;

Mо – момент опору на валу двигуна;

- вхідна напруга, прикладена до якоря; − е.р.с. обмотки якоря;

rя – активний опір кола якоря (включаючи і опір джерела живлення U);

Lя − індуктивність кола якоря .

Так як двигун має незалежне постійне збудження і постійний магнітний потік Ф= соnst, то пропорційна частоті обертання 𝜔.

= С𝜔 𝜔, (19)

де С𝜔 = С∙Ф − конструктивна постійна;

Ф – магнітний потік головних полюсів.

Підставимо значення в рівняння (19), одержимо:

(20)

Рушійний момент двигуна визначається з виразу

Мд= СмiяФ. (21)

Момент опору умовно можна виразити через струм iс, що відповідає моменту опору:

Мо= СмiсФ, (22)

де См = - конструктивна постійна. Підставляючи (21) і (22) в (17) одержуємо (23)

Знаходимо з цього рівняння значення струму якоря і його похідної

; (24)

і підставимо їх в рівняння (20),одержимо

(25)

Розділимо все рівняння на , помножимо і розділимо перший член лівої частини на rя, одержимо:

(26)

Введемо наступні позначення:

- електромеханічна постійна часу двигуна, сек.; (27)

- електромагнітна постійна часу кола якоря двигуна, сек; (28)

-коефіцієнт підсилення двигуна. (29)

Введемо позначення ;

Після підстановки вказаних позначень отримаємо диференційне рівняння

(30)

Якщо двигун працює вхолосту, то

(31)

Коефіцієнт згасання знаходимо з (30)

𝜉= (32 )

В операторній формі рівняння двигуна набуває вигляд

Характеристичне рівняння ланки .

Корені характеристичного рівняння ланки можна визначити за допомогою функції Mathcad polyroots .

Для цього необхідно записати в вектор аргумента функції polyroots

коефіцієнти характеристичного рівняння наступним чином v=(1 2*𝜉*T T2)T .

Значення коренів будуть виведені в значенні " polyroots=" .

Полярний момент інерції, Н∙м2 J= ,

де 𝐺 − вага якоря електродвигуна, Н;

𝐷 − діаметр якоря електродвигуна, м.

Параметри варіантів ланки для виконання лабораторної роботи приведені в таблиці 1.

Таблиця 1.1. Параметри ланки

Параметри ланки

Робочі місця

1

2

3

4

5

6

7

8

,ом

0.122

0.0437

0.043

0.127

0.119

0.124

0.044

0.048

,мГн

10

12

14

16

18

20

22

24

𝐺, кН

17,3

3,44

13,42

13,95

6,10

7,50

4,00

5,00

𝐷, м

0.74

0.66

0.67

0.68

0.7

0.72

0.76

0.78

100

105

110

115

120

125

130

135

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]