- •Исследование влияния гармонических сил сопротивления на качания ротора синхронной машины без демпферной обмотки
- •1 Основные вопросы теории, которые необходимо изучить при подготовке к отработке лабораторной работы.
- •1.1 Уравнение движения ротора
- •1.2 Динамический момент
- •1.3 Синхронизирующий момент при малых качаниях ротора
- •1.4 Момент сопротивления на валу машины
- •1.5 Уравнение движения ротора в относительных единицах
- •2 Подготовка данных для исследования динамической устойчивости синхронной машины
- •3 Решение уравнения (1.22) средствами MathCad
- •3.1 Получение уравнения (1.22) в операторной форме
- •3.2 Нахождение переменной
- •3.3 Закон изменения угла нагрузки
- •4.2 Исследование влияния гармонических сил сопротивления на динамическую устойчивость синхронной машины
- •4.2.2 Исследование резонанса
- •4.2.3 Исследование амплитуды вынужденных колебаний
- •5 Анализ динамической устойчивости
- •6 Содержание отчета по лабораторной работе
- •Вопросы к защите лабораторной работы
- •Рекомендуемая литература
2 Подготовка данных для исследования динамической устойчивости синхронной машины
Студент исследует переходные процессы синхронного двигателя, который был спроектирован им при выполнении курсового проекта по курсу «Инженерное проектирование электромеханических устройств - Синхронные машины»
Для исследования статической устойчивости двигателя необходимы следующие данные:
-номинальное
напряжение
,
В
номинальный ток,
,Ачисло пар полюсов, р;
перегрузочная способность двигателя, о.е.;
коэффициент нагрузки
(задается преподавателем);момент инерции роторе кг.м2
Момент инерции вращающихся масс рассчитать как
где К - коэффициент приведения момента инерции механизма к валу синхронной машины с учетом массы вала (задается преподавателем),
-
масса
активных материалов ротора;
где
|
-
масса
меди обмотки возбуждения, кг;
-
масса
меди стержней пусковой обмотки, кг;
-
масса
меди короткозамыкаюших колец, кг;
-
масса
стали полюсов, кг;
-масса
стали обода ротора, кг;
Амплитуда гармонической составляющей момент сил сопротивления принимается равной номинальному моменту, которая в относительных единицах равна
Пример подготовки данных для построения графика изменения угла нагрузки, приведен в таблице 2.1. В качестве примера взяты данные синхронного двигателя, рассчитанного в [1].
Таблица 2.1 - Исходные данные
Масса, кг |
Число пар полюсов |
Перегрузочная способность |
Диаметр статора, м |
Номинальная мощность, Вт |
|||||
|
|
|
|
|
Итого |
p |
|
D |
|
181 |
19 |
635 |
254 |
31 |
1120 |
6 |
2.2 |
0.9 |
500000 |
Таблица 2.2 – Рассчитанные величины
1/с |
|
|
|
|
||||
кг.м2 |
о.е. |
о.е. |
о.е. |
|||||
314 |
К=2 |
К=3 |
К=2 |
К=3 |
К=2 |
К=3 |
К=2 |
К=3 |
454 |
681 |
780 |
1172 |
0,053 |
0,043 |
0,0358 |
0,0292 |
|
3 Решение уравнения (1.22) средствами MathCad
Для решения дифференциального уравнения второго порядка воспользуйтесь операторным методом решения дифференциальных уравнений. Найдите изображение уравнения по методу Лапласа:
ВНИМАНИЕ! При проведении преобразований в уравнениях MathCAD необходимо пользоваться копированием переменных или частей уравнений, а не перенабирать их. Это значительно сократить время на преобразование уравнений и позволит избежать ошибок в обозначении величин. Помните, что MathCAD различает большие и малые прописные буквы.
