оботи (автоматичний або ручний) і для запуску системи розрахунку температури;
) тумблер включення нагріву резистора;
Метою створення макета послужила необхідність перевірки формули для розрахунку температури обмоток.
На першому етапі прикріплюємо всі складові частини макета до фанери або до деревно-стружкової плити (ДСП).
На другому етапі необхідно підключити всі складові частини за схемою наведеною на рисунку 12.
Рисунок 12 - Схема підключення макетної частини: 1 - датчик температури повітря; 2 - ПЛК фірми овен серії 150; 3 - релейний вихід ПЛК; 4 - тумблер включення нагріву резистора, що імітує нагрівання обмоток трансформатора; 5 - резистор, понижуючий струм до необхідного значення; 6 - резистор, понижуючий струм до необхідного значення; 7 - резистор, що імітує нагрівання обмоток трансформатора; 8 - датчик температури резистора; 9 - блок живлення 12В постійного струму; 10 - вентилятори охолодження; 11 - кнопка вибору режиму роботи (ручний, автоматичний); 12 - кнопка запуску системи розрахунку температури
Після того як макет зібраний можна приступити до написання програми для макетної установки. У макетної установці був використаний ПЛК фірми овен серії 150-220 А-М. Програмне забезпечення, що використовується для програмування даного виду ПЛК - Codesys V2.3. Вибрана мова програмування, ST. Лістинг програми наведено у Додатку Б.
У макетної частини реалізовані не всі можливості від повної програми мікропроцесорної системи керування охолодженням трансформатора, так як макетна частина розроблена з метою перевірки правильності пропонованої методики оцінки температури обмоток трансформатора і правильності розрахункової формули. Також у зв'язку з цим формула для розрахунку дещо зміниться. Температура розрахунку резистора tрасч,, обчислюється за формулою (2.3.1.1)
, (2.3.1.1)
де Т1 і Т2 - постійні часу, змінюються залежно від режиму роботи: Т1=5,3 Т2=1 для нагріву без системи охолодження (СО); Т1=8,6025 Т2=0,6975 для охолодження без СО; Т1=2,9 Т2=0 для нагріву з СО; Т1=1 Т2=0,5 для охолодження з СО;
t - час, сек;
Туст - температура уставки,, обчислюється за формулою (2.3.1.2);
Тнач - температура початкова,, на першому етапі програми присвоюється температурі повітря, на наступних етапах присвоюється попереднього значення температури розрахункової.
, (2.3.1.2)
де Tвозд - температура навколишнього повітря,;
к1 - коефіцієнт без обдування, 75,3796;
к2 - коефіцієнт з обдувом, 25,3463;
Iдв - струм двигуна, 0,44 А;
Iдвн - струм двигуна номінальний, 0,11 А;
Iрез - струм резистора А.
Кількість працюючих двигунів NRAB_DV, шт, обчислюється за формулою (2.3.1.2)
, (2.3.1.2)
де IDV - струм двигунів, 0,44 А;
IDV_NOM - струм двигунів номінальний, 0,11 А.
У макетної частини реалізовано:
1) вибір режиму роботи, ручний або автоматичний;
) обчислення температури резистора;
) моніторинг дійсної температури резистора і температури навколишнього середовища за допомогою датчиків;
) включення/відключення вентиляторів обдування, залежно від обчисленої температури резистора;
) розрахунок кількості працюючих двигунів;
Включаємо нагрів резистора і чекаємо, коли температура резистора досягне сталого значення при номінальному навантаженні і фіксуємо час, далі відключаємо нагрів резистора і фіксуємо час до того моменту поки температура резистора не досягне температури навколишнього середовища. Отримані залежності температури від часу представлені на малюнках 13 і 14 для нагрівання та охолодження відповідно.
Малюнок 13 - Графік залежності температури від часу при нагріванні резистора з виключеною СО
Малюнок 14 - Графік залежності температури від часу при охолодженні з виключеною СО
Тепер проведемо аналогічний досвід, але вже з включеним охолодженням і отримаємо нові залежності, наведений на малюнках 15 і 16 для нагрівання та охолодження відповідно.
Малюнок 15 - Графік залежності температури від часу при нагріванні з включеною СО
Малюнок 16 - Графік залежності температури від часу при охолодженні з СО
Результатом проведених експериментів є постійні часу для кожного з режимів. Дослідним шляхом були виведені емпіричні формули для кожного з режимів нагрівання та охолодження резистора. Графіки перехідних процесів схожі на аперіодичні ланки 2-го порядку, досвідченим шляхом були отримані пост...
