Анализ и синтез привода переменного тока с асинхронным двигателем
Заказать уникальную курсовую работу- 20 20 страниц
- 17 + 17 источников
- Добавлена 14.05.2022
- Содержание
- Часть работы
- Список литературы
- Вопросы/Ответы
Задание 3
Введение 4
1 Основная часть 7
1.1 Передаточная функция и структурная схема асинхронного двигателя переменного тока 7
1.2 Исследование системы на устойчивость по всем критериям 12
1.2 Определить запас устойчивости системы 15
1.3 Построить графики переходных процессов системы 16
1.4 Исследовать переходные процессы системы 17
Заключение 18
Список использованных источников 19
Рисунок 3 – диаграмма Найквиста (Амплитудная характеристика разомкнутой системы)Система устойчива, т.к. кривая Найквиста не охватывает точку с координатами (–1;0).Определить запас устойчивости системыС целью определения запасов устойчивости системы обратимся к построению частотных характеристик с помощью MatlabSimulink. >> wz=tf([1],[0.0059 0.0046 1])wz = 1 ------------------------- 0.0059 s^2 + 0.0046 s + 1 >> bode(wz)В результате получаем график, представленный на рисунке 4.Рисунок 4 – АЧХ и ФЧХИз него следует, что запас по фазе равен 4,85 градусов, по амплитуде 24,5 Дб. Параметры по запасам устойчивости для устойчивой системы выполняются. Построить графики переходных процессов системыС целью получения графиков переходных процессов системы обратимся к построению подобных характеристик с помощью MatlabSimulink. >> wz=tf([1],[0.0059 0.0046 1])wz = 1 ------------------------- 0.0059 s^2 + 0.0046 s + 1 >> step(wz)В результате получаем график, представленный на рисунке 5.Рисунок 5 – Переходный процесс замкнутой системы1.4 Исследовать переходные процессы системыНа основе полученного графика переходного процесса получим качественные показатели системы. Рисунок 6 – Переходный процесс замкнутой системы с качественными показателями системыПоказатели качества:– Время нарастания tн= 0,0819 с.– Время переходного процесса tпп=9,92 с.– Установившееся значение Yуст=1– Перерегулирование σ=91%ЗаключениеВ ходе выполнения данной работы был проведен анализ асинхронного электродвигателя. Приведено описание параметров асинхронного двигателя. Выполнен расчёт и моделирование его структурной схемы. Составлена схема математической модели данной системы в программе MatlabSimulink. Обосновано использование соответствующих передаточных функций для каждого объекта математической модели. Проведен анализ на устойчивость заданной системы. Для этого проведен анализ по алгебраическому критерию (критерию Гурвица) и частотных критериям (критерии Найквиста и Михайлова). Отметим, что для проведения проверки на устойчивость по Найквисту, необходимо использовать характеристическое уравнение разомкнутой системы. В заключительной части проведен анализ качественных показателей: время нарастания, время переходного процесса, установившееся значение, перерегулирование асинхронного двигателя. Установлено, что система является устойчивой, но для уменьшения времени переходного процесса и перерегулирования необходимо внедрение регулятора, который позволит устранить улучшить качественные показатели системы. Список использованных источниковБесекерский, В.А. Теория систем автоматического регулирования / В. А. Бесекерский, Е. П. Попов.– 4-е изд., перераб. и доп. М.: СПб Изд-во, «Профессия», 2004.-747 с. Ким, Д.П. Теория автоматического управления: учеб. пособие для студентов вузов/ Д. П. Ким. / - М.: Физматлит, 2003 - Т. 1: Линейные системы. - 2003. - 287 с. Иващенко Н. Н. Автоматическое регулирование. Теория и элементы систем. М.: Машиностроение, 1978. – 736 с.Егоров К.В. Основы теории автоматического регулирования. М.: Энегрия, 1967. – 648 с.Теория автоматического управления / Под ред. Соломенцева Ю.М., М.: Высшая школа, 2000.– 268 с.Теория автоматического управления / Под ред. Нетушил А.В., М.: Высшая школа, 1976.– 400 с.Попов Е.П. Теория линейных систем автоматического регулирования и управления. М.: Наука, 1989.– 301 с.Аверьянов Г.С., Туровец А.Г., Яковлев А.Б. Управление в технических системах. Омск: ОмГТУ, 2000.– 80 с.Черных И.В. «Моделирование электротехнических устройств в Matlab, Sim Power Systems и Simulink». – М.:ДМК Пресс, 2008. – 288с.Климов В.П., Способы подавления гармоник в системах электропитания / В.П. Климов, А.Д. Москалев // Практическая силовая электроника. – 2003. – №6. – С. 18-22. Фокеев А.Е. Исследование силовых трансформаторов при несинусоидальных режимах: дис.канд.техн.наук.: 05.09.03 / Фокеев Александр Евгеньевич. – Ижевск., 2012. – 147 с. Черных И.В. «Моделирование электротехнических устройств в Matlab, SimPowerSystems и Simulink». – М.:ДМК Пресс, 2008. – 288с.Герман-Галкин С.Г. Проектирование мехатронных систем на ПК. – СПб.:КОРОНА-Век, 2008. – 368с.БашаринА. В., НовиковВ. А., СоколовскийГ. Г. Управление электроприводами, Ленинград, 1987г.Соколовский Г.Г. Электроприводы переменного тока с частотным регулированием .- М.: Академия. -2006.Глазева О., Бушнер М., Власов В., Modern lines of development of ship electromotive systems // Электротехнические и компьютерные системы. Т.1, №19 (95). 2015 г. с. 46-49.Розанов Ю. К. Основы силовой электроники / Ю.К. Розанов. – М: Энергоатомиздат, 2017. – 296 с.
1. Бесекерский, В.А. Теория систем автоматического регулирования / В. А. Бесекерский, Е. П. Попов.– 4-е изд., перераб. и доп. М.: СПб Изд-во, «Профессия», 2004.-747 с.
2. Ким, Д.П. Теория автоматического управления: учеб. пособие для студентов вузов/ Д. П. Ким. / - М.: Физматлит, 2003 - Т. 1: Линейные системы. - 2003. - 287 с.
3. Иващенко Н. Н. Автоматическое регулирование. Теория и элементы систем. М.: Машиностроение, 1978. – 736 с.
4. Егоров К.В. Основы теории автоматического регулирования. М.: Энегрия, 1967. – 648 с.
5. Теория автоматического управления / Под ред. Соломенцева Ю.М., М.: Высшая школа, 2000.– 268 с.
6. Теория автоматического управления / Под ред. Нетушил А.В., М.: Высшая школа, 1976.– 400 с.
7. Попов Е.П. Теория линейных систем автоматического регулирования и управления. М.: Наука, 1989.– 301 с.
8. Аверьянов Г.С., Туровец А.Г., Яковлев А.Б. Управление в технических системах. Омск: ОмГТУ, 2000.– 80 с.
9. Черных И.В. «Моделирование электротехнических устройств в Matlab, Sim Power Systems и Simulink». – М.:ДМК Пресс, 2008. – 288с.
10. Климов В.П., Способы подавления гармоник в системах электропитания / В.П. Климов, А.Д. Москалев // Практическая силовая электроника. – 2003. – №6. – С. 18-22.
11. Фокеев А.Е. Исследование силовых трансформаторов при несинусоидальных режимах: дис.канд.техн.наук.: 05.09.03 / Фокеев Александр Евгеньевич. – Ижевск., 2012. – 147 с.
12. Черных И.В. «Моделирование электротехнических устройств в Matlab, SimPowerSystems и Simulink». – М.:ДМК Пресс, 2008. – 288с.
13. Герман-Галкин С.Г. Проектирование мехатронных систем на ПК. – СПб.:КОРОНА-Век, 2008. – 368с.
14. Башарин А. В., Новиков В. А., Соколовский Г. Г. Управление электроприводами, Ленинград, 1987г.
15. Соколовский Г.Г. Электроприводы переменного тока с частотным регулированием .- М.: Академия. -2006.
16. Глазева О., Бушнер М., Власов В., Modern lines of development of ship electromotive systems // Электротехнические и компьютерные системы. Т.1, №19 (95). 2015 г. с. 46-49.
17. Розанов Ю. К. Основы силовой электроники / Ю.К. Розанов. – М: Энергоатомиздат, 2017. – 296 с.
Вопрос-ответ:
Как работает привод переменного тока с асинхронным двигателем?
Привод переменного тока с асинхронным двигателем работает путем подачи переменного напряжения на обмотки статора двигателя, которое создает вращающееся магнитное поле. Затем это поле взаимодействует с обмотками ротора, вызывая их вращение и, следовательно, вращение самого двигателя.
Как вычислить передаточную функцию и построить структурную схему асинхронного двигателя переменного тока?
Передаточная функция асинхронного двигателя переменного тока может быть вычислена на основе дифференциальных уравнений, описывающих его работу. Структурная схема двигателя состоит из блоков, представляющих различные элементы двигателя, такие как обмотки статора и ротора, инерции и нагрузки.
Как исследовать систему на устойчивость по всем критериям?
Систему привода переменного тока с асинхронным двигателем можно исследовать на устойчивость с помощью различных критериев, таких как критерий Хурвица, критерий расположения корней характеристического уравнения и критерий Найквиста. Для этого необходимо анализировать передаточную функцию системы и определять ее устойчивость на основе этих критериев.
Как определить запас устойчивости системы привода переменного тока с асинхронным двигателем?
Запас устойчивости системы определяется как расстояние от точки на комплексной плоскости передаточной функции системы до критической точки (границы устойчивости). Это позволяет оценить, насколько близко система находится к устойчивости и насколько она может быть устойчива при изменениях параметров.
Как провести исследование переходных процессов системы привода переменного тока с асинхронным двигателем?
Исследование переходных процессов системы привода переменного тока с асинхронным двигателем производится путем анализа графиков переходных процессов. На этих графиках отображается изменение выходных параметров системы во времени при изменении входных сигналов. Например, можно изучить графики изменения скорости вращения двигателя или тока в обмотках статора во время различных режимов работы.
Какая структурная схема асинхронного двигателя переменного тока?
Структурная схема асинхронного двигателя переменного тока состоит из двух основных компонентов: статора и ротора. Статор состоит из трех обмоток, размещенных в трех фазах и подключенных по принципу трехфазной системы. Ротор представляет собой обмотку из производящих ток витков, которая помещена внутрь статора.
Как определить запас устойчивости системы привода переменного тока с асинхронным двигателем?
Запас устойчивости системы привода переменного тока с асинхронным двигателем определяется на основе графика Найквиста и вычисления фазового запаса. Фазовый запас — это разница между текущим фазовым углом и фазовым углом, при котором система будет находиться на границе устойчивости. Чем больше фазовый запас, тем больше запас устойчивости у системы.
Какие графики переходных процессов можно построить для исследования системы привода переменного тока с асинхронным двигателем?
Для исследования системы привода переменного тока с асинхронным двигателем можно построить следующие графики переходных процессов: график изменения скорости, график изменения тока статора, график изменения электромагнитного момента и график изменения угла поворота ротора.
Как исследовать переходные процессы системы привода переменного тока с асинхронным двигателем?
Для исследования переходных процессов системы привода переменного тока с асинхронным двигателем необходимо провести моделирование с использованием математической модели и провести анализ результатов. Можно изменять значения различных параметров системы и наблюдать, как это влияет на переходные процессы.
Как определить устойчивость системы привода переменного тока с асинхронным двигателем по всем критериям?
Устойчивость системы привода переменного тока с асинхронным двигателем можно определить по всем критериям, таким как критерий корней линейных уравнений, критерий Александрова, критерий Найквиста и др. Для каждого критерия необходимо провести соответствующие математические выкладки и анализ результатов.
Какой привод рассматривается в статье?
В статье рассматривается привод переменного тока с асинхронным двигателем.
Что такое передаточная функция и структурная схема асинхронного двигателя переменного тока?
Передаточная функция асинхронного двигателя переменного тока описывает зависимость выходного сигнала двигателя от входного сигнала, т.е. отношение между оборотами двигателя и подаваемым на него напряжением. Структурная схема асинхронного двигателя переменного тока показывает взаимосвязь между его основными компонентами, такими как статор, ротор, якорь, якорные обмотки и другие.