Технічне завдання
1. Зробити розрахунок електромагнітних процесів імпульсного регулятора струму збудження генератора при п'яти значеннях шпаруватості (0, 0.25, 0.50, 0.75, 1.0). Обчислити і побудувати криві як функції часу, для,,. p> 2. Обчислити середні значення струму для заданих значень шпаруватості імпульсів управління. Побудувати статичну характеристику імпульсного підсилювача, а також залежність, де - середнє значення ЕРС генератора для заданих значень шпаруватості.
3. Побудувати статичні характеристики двигуна, для зазначених значень при номінальному потоці збудження. Побудувати аналогічні характеристики, відповідні роботі двигуна при ослабленому потоці збудження. (- Швидкість обертання ротора двигуна, - момент навантаження). p> 4. Побудувати регулювальні характеристики двигуна при роботі з номінальним і ослабленим потоком збудження, відповідні заданому значенням моменту навантаження на його валу.
1. Опис схеми
Система Г - Д включає в себе імпульсний регулятор величини струму збудження генератора з широтно-імпульсним регулюванням, в якій роль електронного ключа виконує транзистор, і послідовно включені електричні машини постійного струму - Генератор і двигун сумірною потужності. Обмотка збудження генератора служить активно-індуктивним навантаженням імпульсного регулятора, обмотка збудження двигуна живиться від незалежного джерела постійного струму. Принципова схема системи представлена ​​на рис. 1.
В
Прийняті на схемі позначення:
Т - транзистор,
Д - діод (так званий В«зворотний діод В»,
ОВГ - обмотка збудження генератора,
ОВС - обмотка збудження двигуна,
ЯГ - якір генератора,
ЯД - якір двигуна,
В В В В В В В В
Послідовність однополярних прямокутних імпульсів управління транзистором (струм бази). Ця імпульсна послідовність формується спеціальним пристроєм широтно-імпульсної модуляції (ШІМ). Подібний пристрій може мати різні схемні рішення і в даній роботі не розглядається. Тут - тривалість імпульсів управління транзистором, яка може регулюватися пристроєм Шим в широких межах, - тривалість паузи між імпульсами, - період повторення імпульсів. Величина імпульсів достатня для приведення транзистора в стан насичення, коли його опір дуже мало, і їм можна знехтувати в порівнянні з опором навантаження (ділянка емітер - колектор транзистора можна вважати ділянкою короткого замикання). Під час паузи між імпульсами транзистор закрито і перекриває струм на своїй ділянці ланцюга. Будемо розуміти під В«скважностьюВ» імпульсів ставлення Регулюючи тривалість імпульсу при незмінному значенні періоду, пристрій ШІМ дозволяє змінювати значення шпаруватості від нуля до (транзистор постійно відкритий, і ОВГ безпосередньо живиться від джерела постійного струму з напругою. Регулює співвідношення часу відкритого та закритого стану транзистора в межах періоду повторення, вдається регулювати струм в широких межах і тим самим впливати на режим роботи генератора і двигуна.
2. Розрахунок електромагнітних процесів імпульсного регулятора струму збудження генератора
На рис. 1 зображена схема з незалежним порушенням: обмотка збудження живиться від додаткового джерела, отже, незалежний від режиму ланцюга якоря. Так як магнітні осі поля збудження і поля реакції якоря взаємно перпендикулярні, то магнітне поле реакції якоря не впливає на обмотку збудження генератора. Тому для розрахунку електромагнітних процесів імпульсного регулятора струму збудження генератора можна відкинути праву частину схеми.
Під час імпульсу транзистор відкритий, а діод закритий, тому що при такій різниці потенціалів на його кінцях він струм не пропускає, і розрахункова схема заміщення виглядає, як показано на рис. 3.
В
В В
Рівняння при включенні r - L ланцюга на постійну напругу:
В
L в + r в
Рівняння при включенні r - L ланцюга на постійне напруга в параметричної формі:
В В В В
Під час паузи транзистор закритий. А так як на котушці індуктивності було припасено деяку кількість енергії, то діод відкриється і потече струм. Енергія буде розсіюватися вигляді тепла на резистори і розрахункова схема заміщення виглядає як показано на рис. 4.
В
В В
Рівняння при включенні r - L ланцюга через діод:
В
L в + r в
Рівняння при включенні r - L ланцюга через діод в параметричної формі:
В В В В
Коли транзистор знову відкриється - діод закриється, тому що на кінц...
