Команда
Контакти
Про нас

    Головна сторінка


Електродинамічний перетворювач енергії з тиристорної схемою живлення





Скачати 38.47 Kb.
Дата конвертації17.10.2018
Розмір38.47 Kb.
Типкурсова робота

3

Тольяттинский політехнічний інститут

Кафедра «Промислова електроніка»

Курсова робота по МАРЕС

Електродинамічні ПЕРЕТВОРЮВАЧ ЕНЕРГІЇ з тиристорним схемами живлення

варіант 1114

Студент: Глушенков М.С.

Група: Е-305

Викладач: Кудінов А.К.

Тольятті 1998 р

зміст

1. Опис об'єкта дослідження

2. Вихідні дані

3. Завдання для курсової роботи

4. Складання математичної моделі

5. Методика розрахунку шуканих параметрів і характеристик

6. Алгоритм програми та програма розрахунку

7. Результати розрахунку і висновок

1. Опис об'єкта дослідження

Об'єктом дослідження є електродинамічний перетворювач енергії з тиристорної схемою живлення, який може застосовуватися в вібростендах, при віброакустичний просвічуванні земної кори, в медицині та інших галузях техніки.

1.1 Електродинамічний перетворювач

Схематично електродинамічний перетворювач зображений на рис.1. Він складається з магнітопровода 1 з обмоткою підмагнічування 2 циліндричної форми. У кільцевому повітряному зазорі магнітопровода поміщається рухлива обмотка якоря 3, що має два висновки 4 для підключення до схеми живлення. Обмотка підмагнічування 2 живиться постійним потоком і може бути замінена постійним магнітом. Постійний потік Ф 0, створений цією обмоткою пронизує повітряний зазор і вміщену в нього обмотку якоря 3. Обмотка якоря 3 жорстко пов'язана з навантаженням, що складається в загальному випадку з маси m 1, пружини жорсткістю і елемента в'язкого тертя з коефіцієнтом

1.2 Схема живлення перетворювача

Тиристорна схема живлення перетворювача представлена ​​на рис.2. Вона складається з джерела напруги живлення Е і двох тиристорних мостів - коммутирующего (на тиристорах VS1 ... VS4) і реверсивного (на тиристорах VS5 ... VS8). Завдання схеми полягає у формуванні в обмотці якоря перетворювача змінного струму заданої частоти. Частота може бути як фіксованою, так і змінюватися за заданим законом. Комутуючий міст забезпечує формування в задані моменти часу фронтів і спадів імпульсів струму, а реверсивний - що чергується зміна напрямку імпульсів струму в навантаженні.

Схема працює в такий спосіб.

У момент часу t 1 подаються отпирающие імпульси на керуючі висновки тиристорів VS1, VS4, VS5, VS8. Струм джерела протікає по контуру Е-VS1-C-VS4-VS5-H-VS8. (Тут Н - навантаження). При цьому формується фронт імпульсу струму навантаження (рис.3). У момент t 2 включається тиристор VS3, при цьому VS4 вимикається, тому що до нього додається напруга конденсатора С в зворотному напрямку. Починаючи з цього моменту струм протікає по контуру Е-VS1-VS3-VS5-H-VS8. При цьому формується плоска частина імпульсу струму навантаження (рис.3). У момент часу t 3 включається тиристор VS2, при цьому VS1 вимикається, тому що до нього в зустрічному напрямку прикладається напруга конденсатора С. Починаючи з цього моменту струм замикається по контуру Е-VS2-C-VS3-VS5-H-VS8 і формується спад імпульсу струму навантаження. У момент часу t 5 ток стає рівним нулю і тиристори VS2, VS3, VS5, VS8 природним чином вимикаються. На цьому закінчується формування позитивної напівхвилі імпульсу струму. У момент часу t 6 знову подаються отпирающие імпульси на тиристори VS1, VS4 коммутирующего моста і іншу пару тиристорів VS6, VS7 реверсивного моста. Послідовність включення тиристорів коммутирующего моста залишається колишньою і в навантаженні формується аналогічний першому імпульс струму, який має протилежний зміст. Важливо мати на увазі, що тимчасові інтервали t 3... t 4 і t 5 ... t 6 не можуть бути менше певної величини, яка визначається властивостями тиристорів. Алгоритм управління тиристорами і пояснення роботи схеми представлено на рис 3.

Алгоритм управління тиристорами.

рис 3

2. Вихідні дані

2.1 Загальні для всіх завдань вихідні дані

Індукція магнітного поля в зазорі В 0 = 0,93Тл

Середній діаметр обмотки якоря D = 0,3 м

Число витків обмотки якоря W = 56

Активний опір обмотки якоря R a = 0,05Ом

Ємність конденсатора коммутирующего моста С = 53,5мкФ

Гранична напруга тиристорів U пір = 1,41В

Динамічний опір тиристорів R дин = 0,98мОм

Час виключення тиристорів t викл = 50мкс

Мінімальна частота опорного сигналу f хв = 40Гц

Жорсткість пружини навантаження = 4,3510 7 Н / м

Коефіцієнт в'язкого тертя навантаження = 236000Нс / м

2.2 Індивідуальне завдання (варіант 1114)

ЕРС джерела живлення Е = 10В

Індуктивність обмотки якоря L a = 1,3мГн

Маса навантаження m 1 = 56,75кг

3. Завдання для курсової роботи

а) Визначити мінімальні значення інтервалів 0 ... t 1, 0 ... t 2, при яких забезпечується заданий час вимкнення тиристорів.

б) При знайдених значеннях t 1 і t 2 визначити:

Т пп-час перехідного процесу при включенні схеми;

f макс -Максимальний частоту роботи схеми;

P (f = fmin), P (f = fmax) -активні потужності, споживані від джерела живлення Е на частоті f min і f max;

I Н (f = fmin), I Н (f = fmax) -діючі значення струму навантаження на частоті f min і f max.

в) На одному малюнку побудувати графіки залежностей i (t), u a (t), v (t), x (t) при сталому режимі і частоті f = f max / 2.

г) Додаткове завдання:

Дослідження аварійних режимів

Промоделювати роботу схеми в разі короткого замикання навантаження. Зобразити на графіку тимчасові діаграми i (t), u с (t)

Оцінити і описати зміни в роботі схеми при плавному зменшенні ємності С.

4. Складання математичної моделі

Тиристори у включеному стані можна моделювати ланцюгом з послідовно включених джерела напруги U пір і опору R дин

У вимкненому стані тиристор можна моделювати великим опором або розривом.

При складанні рівнянь електричної частини в якості рівняння обмотки якоря вібратора слід використовувати вираз:

Математична модель:

а) проміжок t 1 ... t 2:

:

б) проміжок t 2... t 3:

в) проміжок t 3... t 5 (умова перемикання I L = 0)

г) проміжок t 5... t 6 (I L = 0; U c = const):

Для негативної напівхвилі знаки вказані в дужках

5. Методика розрахунку шуканих параметрів і характеристик

Для вирішення систем диференціальних рівнянь математичної моделі застосовували формули чисельного інтегрування Рунге-Кутта четвертого порядку, які мають вигляд:

X i +1 = X i + (K1 + 2K2 + 2K3 + K4) / 6,

де:

К1 = hf [t i, X i];

K2 = hf [t i + h / 2, X i + K1 / 2];

K3 = hf [t i + h / 2, X i + K2 / 2];

K4 = hf [t i + h, X i + K3];

h-крок інтегрування.

а) складаємо програму, яка розраховує параметри I L, U c, X, V на кожному кроці інтегрування. Задаємо значення t 1 і t 2 при яких забезпечується заданий час вимкнення тиристорів 50мкс (t 3... t 4; t 5... t 6).

б) при знайдений значеннях t 1 і t 2 визначили:

час перехідного процесу як час від початку включення схеми до сталих значень параметрів;

діючі значення струму навантаження на частоті f min і f max знаходимо за формулою прямокутників, яка при достатньо малому кроці інтегрування дає необхідну точність обчислень

активні потужності, споживані від джерела живлення Е на частоті f min і f max, за формулою Р = ЕI д

6.Алгорітм програми і програма розрахунку

6.1 Алгоритм програми наведено на малюнку 3

6.2 Програма (написана на мові TURBO BASIC)

LET h = .00001

Bo = 1

La = .00235

m1 = 100

D = .8

w = 40

C = .00015

ksi = 2 * 10 ^ 7

nu = 4000

E = 10

R = .00105

Ra = .05

Pi = 3.141592654 #

z = 1

t1 = .00007

t2 = .00621:

t56 = t1

integral = 0

integral2 = 0

LET schet = 1

INPUT "параметри виводити на екран? N-ні"; q1 $

IF q1 $ = "n" OR q1 $ = "N" THEN q = 0 ELSE q = 1

SCREEN 12

Uc = 0

LOCATE 1, 45: PRINT "час t (мс)"

LOCATE 2, 45: PRINT "біла лінія I (А)"

LOCATE 3, 45: PRINT "синя лінія Uc (В)"

LOCATE 4, 45: PRINT "фіолетова лінія X (мм)"

LOCATE 5, 45: PRINT "червона лінія V (мм / с)"

LOCATE 6, 45: PRINT "зелена лінія a (m / S)"

LOCATE 7, 45: PRINT "коричнева лінія Ua (В)"

0 LET i1 = I

LET Uc1 = Uc

LET x1 = X

LET V1 = V

LET xc = 0

1 LET k1i = E / La - (R / La) * i1 - Uc / La - (Bo * Pi * D * w) * V / La

LET i1 = I + h *.5 * k1i

LET k2i = E / La - (R / La) * i1 - Uc / La - (Bo * Pi * D * w) * V / La

LET i1 = I + k2i * h * .5

LET k3i = E / La - (R / La) * i1 - Uc / La - (Bo * Pi * D * w) * V / La

LET i1 = I + k3i * h

LET k4i = E / La - (R / La) * i1 - Uc / La - (Bo * Pi * D * w) * V / La

LET di = h * (2 * k2i + k1i + 2 * k3i + k4i) / 6

2 LET k1Uc = I / C

LET Uc1 = Uc + h * .5 * k1Uc

LET k2Uc = I / C

LET Uc1 = Uc + h * .5 * k2Uc

LET k3Uc = I / C

LET Uc1 = Uc + h * k3Uc

LET k4Uc = I / C

LET dUc = h * (2 * k2Uc + k1Uc + 2 * k3Uc + k4Uc) / 6

3 LET k1x = V

LET x1 = X + k1x * h * .5

LET k2x = V

LET x1 = X + k2x * h * .5

LET k3x = V

LET x1 = X + k3x * h

LET k4x = V

LET dx = (k1x + 2 * k2x + 2 * k3x + k4x) * h / 6

4 LET k1V = (Bo * Pi * D * w * I) / m1 - (nu / m1) * V1 - (ksi / m1) * X

LET V1 = V + k1V * h * .5

LET k2V = (Bo * Pi * D * w * I) / m1 - (nu / m1) * V1 - (ksi / m1) * X

LET V1 = V + k2V * h * .5

LET k3V = (Bo * Pi * D * w * I) / m1 - (nu / m1) * V1 - (ksi / m1) * X

LET V1 = V + k3V * h

LET k4V = (Bo * Pi * D * w * I) / m1 - (nu / m1) * V1 - (ksi / m1) * X

LET dv = h * (2 * k2V + k1V + 2 * k3V + k4V) / 6

LET I = I + di

LET Uc = Uc + dUc

LET X = X + dx

LET V = V + dv

LET integral2 = integral2 + ABS (I) * h

LET integral = integral + h * (ABS (I)) ^ 2

LET a = (Bo * Pi * D * w * I - nu * V - ksi * X) / m1

LET Ua = La * di / h + Bo * Pi * D * w * V + I * Ra

LET tall = tall + h

IF q = 1 THEN

LOCATE 1, 1: PRINT "t ="; tall * 1000, ""

LOCATE 2, 1: PRINT "I ="; I, ""

LOCATE 3, 1: PRINT "Uc ="; Uc, ""

LOCATE 4, 1: PRINT "X ="; X * 1000, ""

LOCATE 5, 1: PRINT "V ="; V * 1000, ""

LOCATE 6, 1: PRINT "a ="; a, ""

LOCATE 7, 1: PRINT "Ua ="; Ua, ""

END IF

PSET (t * 20000 * .01 / t2, 250 - I * .5)

PSET (t * 20000 * .01 / t2, 250 - Uc * .1), 3

PSET (t * 20000 * .01 / t2, 250)

PSET (t * 20000 * .01 / t2, 250 - V * 100), 4

PSET (t * 20000 * .01 / t2, 250 - X * 100000), 5

PSET (t * 20000 * .01 / t2, 250 - a / 3), 2

PSET (t * 20000 * .01 / t2, 250 - Ua * .1), 6

LET t = t + h

IF t> t1 THEN

IF (((I - ikontr) / I) <.001) AND (param = 0) THEN

LOCATE 14, 45

PRINT "Тпп (мс) ="; tall * 1000; : INPUT zxc

LET param = 1

END IF

LET ikontr = I

GOTO 5

END IF

GOTO 0

5 i2 = I

V2 = V

x2 = X

7 LET k1i = E / La - (R / La) * i2 - (Bo * Pi * D * w * V / La)

LET i2 = I + h * .5 * k1i

LET k2i = E / La - (R / La) * i2 - (Bo * Pi * D * w * V / La)

LET i2 = I + k2i * h * .5

LET k3i = E / La - (R / La) * i2 - (Bo * Pi * D * w * V / La)

LET i2 = I + k3i * h

LET k4i = E / La - (R / La) * i2 - (Bo * Pi * D * w * V / La)

LET di = h * (2 * k2i + k1i + 2 * k3i + k4i) / 6

8 LET k1x = V

LET x2 = X + k1x * h * .5

LET k2x = V

LET x2 = X + k2x * h * .5

LET k3x = V

LET x2 = X + k3x * h

LET k4x = V

LET dx = (k1x + 2 * k2x + 2 * k3x + k4x) * h / 6

9 LET k1V = (Bo * Pi * D * w * I) / m1 - (nu / m1) * V2 - (ksi / m1) * X

LET V2 = V + k1V * h * .5

LET k2V = (Bo * Pi * D * w * I) / m1 - (nu / m1) * V2 - (ksi / m1) * X

LET V2 = V + k2V * h * .5

LET k3V = (Bo * Pi * D * w * I) / m1 - (nu / m1) * V2 - (ksi / m1) * X

LET V2 = V + k3V * h

LET k4V = (Bo * Pi * D * w * I) / m1 - (nu / m1) * V2 - (ksi / m1) * X

LET dv = h * (2 * k2V + k1V + 2 * k3V + k4V) / 6

10 LET I = I + di

LET X = X + dx

LET V = V + dv

LET integral2 = integral2 + ABS (I) * h

LET integral = integral + h * (ABS (I)) ^ 2

LET a = (Bo * Pi * D * w * I - nu * V - ksi * X) / m1

LET Ua = La * di / h + Bo * Pi * D * w * V + I * Ra

LET tall = tall + h

11 IF q = 1 THEN

LOCATE 1, 1: PRINT "t ="; tall * 1000, ""

LOCATE 2, 1: PRINT "I ="; I, ""

LOCATE 3, 1: PRINT "Uc ="; Uc, ""

LOCATE 4, 1: PRINT "X ="; X * 1000, ""

LOCATE 5, 1: PRINT "V ="; V * 1000, ""

LOCATE 6, 1: PRINT "a ="; a, ""

LOCATE 7, 1: PRINT "Ua ="; Ua, ""

END IF

PSET (t * 20000 * .01 / t2, 250 - I * .5)

PSET (t * 20000 * .01 / t2, 250 - Uc * .1), 3

PSET (t * 20000 * .01 / t2, 250)

PSET (t * 20000 * .01 / t2, 250 - V * 100), 4

PSET (t * 20000 * .01 / t2, 250 - X * 100000), 5

PSET (t * 20000 * .01 / t2, 250 - a / 3), 2

PSET (t * 20000 * .01 / t2, 250 - Ua * .1), 6

LET t = t + h

IF t> t1 + t2 THEN GOTO 12

GOTO 5

12 LET Uc = -Uc:

LET tkontr = t:

121 LET Uc3 = Uc

LET i3 = I

LET x3 = X

LET V3 = V

13

LET k1i = E / La - (R / La) * i3 - (Uc / La) - (Bo * Pi * D * w / La) * V

LET i3 = I + h * .5 * k1i

LET k2i = E / La - (R / La) * i3 - (Uc / La) - (Bo * Pi * D * w / La) * V

LET i3 = I + k2i * h * .5

LET k3i = E / La - (R / La) * i3 - (Uc / La) - (Bo * Pi * D * w / La) * V

LET i3 = I + k3i * h

LET k4i = E / La - (R / La) * i3 - (Uc / La) - (Bo * Pi * D * w / La) * V

LET di = h * (2 * k2i + k1i + 2 * k3i + k4i) / 6

14 LET k1Uc = I / C

LET Uc3 = Uc + h * .5 * k1Uc

LET k2Uc = I / C

LET Uc3 = Uc + h * .5 * k2Uc

LET k3Uc = I / C

LET Uc3 = Uc + h * k3Uc

LET k4Uc = I / C

LET dUc = h * (2 * k2Uc + k1Uc + 2 * k3Uc + k4Uc) / 6

15 LET k1x = V

LET x3 = X + k1x * h * .5

LET k2x = V

LET x3 = X + k2x * h * .5

LET k3x = V

LET x3 = X + k3x * h * .5

LET k4x = V

LET dx = (k1x + 2 * k2x + 2 * k3x + k4x) * h / 6

16 LET k1V = (Bo * Pi * D * w * I) / m1 - (nu / m1) * V3 - (ksi / m1) * X

LET V3 = V + k1V * h * .5

LET k2V = (Bo * Pi * D * w * I) / m1 - (nu / m1) * V3 - (ksi / m1) * X

LET V3 = V + k2V * h * .5

LET k3V = (Bo * Pi * D * w * I) / m1 - (nu / m1) * V3 - (ksi / m1) * X

LET V3 = V + k3V * h

LET k4V = (Bo * Pi * D * w * I) / m1 - (nu / m1) * V3 - (ksi / m1) * X

LET dv = h * (2 * k2V + k1V + 2 * k3V + k4V) / 6

17 LET I = I + di

LET Uc = Uc + dUc

LET X = X + dx

LET V = V + dv

LET integral2 = integral2 + ABS (I) * h

LET integral = integral + h * (ABS (I)) ^ 2

LET a = (Bo * Pi * D * w * I - nu * V - ksi * X) / m1

LET Ua = La * di / h + Bo * Pi * D * w * V + I * Ra

LET tall = tall + h

IF Uc> 0 AND xc = 0 THEN

LOCATE 8, 45

LET tvost = (t - tkontr) * 10 ^ 6

PRINT "tvost (¬Є`) ="; (T - tkontr) * 10 ^ 6

LET xc = 1

END IF

IF q = 1 THEN

LOCATE 1, 1: PRINT "t ="; tall * 1000, ""

LOCATE 2, 1: PRINT "I ="; I, ""

LOCATE 3, 1: PRINT "Uc ="; Uc, ""

LOCATE 4, 1: PRINT "X ="; X * 1000, ""

LOCATE 5, 1: PRINT "V ="; V * 1000, ""

LOCATE 6, 1: PRINT "a ="; a, ""

LOCATE 7, 1: PRINT "Ua ="; Ua, ""

END IF

PSET (t * 20000 * .01 / t2, 250 - I * .5)

PSET (t * 20000 * .01 / t2, 250 + Uc * .1), 3

PSET (t * 20000 * .01 / t2, 250)

PSET (t * 20000 * .01 / t2, 250 - V * 100), 4

PSET (t * 20000 * .01 / t2, 250 - X * 100000), 5

PSET (t * 20000 * .01 / t2, 250 - a / 3), 2

PSET (t * 20000 * .01 / t2, 250 - Ua * .1), 6

LET t = t + h

IF I <0 THEN LET ti = t: GOTO 19

18 GOTO 121

19 LET x31 = X

LET V31 = V

191LET k1V = (nu / m1) * V31 - (ksi / m1) * X

LET V31 = V + k1V * h * .5

LET k2V = (nu / m1) * V31 - (ksi / m1) * X

LET V31 = V + k2V * h * .5

LET k3V = (nu / m1) * V31 - (ksi / m1) * X

LET V31 = V + k3V * h

LET k4V = (nu / m1) * V31 - (ksi / m1) * X

LET dv = h * (2 * k2V + k1V + 2 * k3V + k4V) / 6

192LET k1x = V

LET x31 = X + k1x * h * .5

LET k2x = V

LET x31 = X + k2x * h * .5

LET k3x = V

LET x31 = X + k3x * h

LET k4x = V

LET dx = (k1x + 2 * k2x + 2 * k3x + k4x) * h / 6

193LET X = X + dx

LET V = V + dv

LET a = (Bo * Pi * D * w * I - nu * V - ksi * X) / m1

LET Ua = Bo * Pi * D * w * V + I * Ra

LET tall = tall + h

IF q = 1 THEN

LOCATE 1, 1: PRINT "t ="; tall * 1000, ""

LOCATE 2, 1: PRINT "I ="; I, ""

LOCATE 3, 1: PRINT "Uc ="; Uc, ""

LOCATE 4, 1: PRINT "X ="; X * 1000, ""

LOCATE 5, 1: PRINT "V ="; V * 1000, ""

LOCATE 6, 1: PRINT "a ="; a, ""

LOCATE 7, 1: PRINT "Ua ="; Ua, ""

END IF

PSET (t * 20000 *.01 / t2, 250 - I * .5)

PSET (t * 20000 * .01 / t2, 250 + Uc * .1), 3

PSET (t * 20000 * .01 / t2, 250)

PSET (t * 20000 * .01 / t2, 250 - V * 100), 4

PSET (t * 20000 * .01 / t2, 250 - X * 100000), 5

PSET (t * 20000 * .01 / t2, 250 - a / 3), 2

PSET (t * 20000 * .01 / t2, 250 - Ua * .1), 6

LET t = t + h

IF t> (ti + t56) THEN GOTO 20

GOTO 19

20 LET i4 = I

LET Uc4 = Uc

LET x4 = X

LET V4 = V

21 LET k1i = -E / La - (R / La) * i4 - Uc / La - (Bo * Pi * D * w) * V / La

LET i4 = I + h * .5 * k1i

LET k2i = -E / La - (R / La) * i4 - Uc / La - (Bo * Pi * D * w) * V / La

LET i4 = I + k2i * h * .5

LET k3i = -E / La - (R / La) * i4 - Uc / La - (Bo * Pi * D * w) * V / La

LET i4 = I + k3i * h

LET k4i = -E / La - (R / La) * i4 - Uc / La - (Bo * Pi * D * w) * V / La

LET di = h * (2 * k2i + k1i + 2 * k3i + k4i) / 6

22 LET k1Uc = I / C

LET Uc4 = Uc + h * .5 * k1Uc

LET k2Uc = I / C

LET Uc4 = Uc + h * .5 * k2Uc

LET k3Uc = I / C

LET Uc4 = Uc + h * k3Uc

LET k4Uc = I / C

LET dUc = h * (2 * k2Uc + k1Uc + 2 * k3Uc + k4Uc) / 6

23 LET k1x = V

LET x4 = X + k1x * h * .5

LET k2x = V

LET x4 = X + k2x * h * .5

LET k3x = V

LET x4 = X + k3x * h

LET k4x = V

LET dx = (k1x + 2 * k2x + 2 * k3x + k4x) * h / 6

24 LET k1V = (Bo * Pi * D * w * I) / m1 - (nu / m1) * V1 - (ksi / m1) * X

LET V4 = V + k1V * h * .5

LET k2V = (Bo * Pi * D * w * I) / m1 - (nu / m1) * V1 - (ksi / m1) * X

LET V4 = V + k2V * h * .5

LET k3V = (Bo * Pi * D * w * I) / m1 - (nu / m1) * V1 - (ksi / m1) * X

LET V4 = V + k3V * h

LET k4V = (Bo * Pi * D * w * I) / m1 - (nu / m1) * V1 - (ksi / m1) * X

LET dv = h * (2 * k2V + k1V + 2 * k3V + k4V) / 6

25 LET I = I + di

LET Uc = Uc + dUc

LET X = X + dx

LET V = V + dv

LET integral2 = integral2 + ABS (I) * h

LET integral = integral + h * (ABS (I)) ^ 2

LET a = (Bo * Pi * D * w * I - nu * V - ksi * X) / m1

LET Ua = La * di / h + Bo * Pi * D * w * V + I * Ra

LET tall = tall + h

26 IF q = 1 THEN

LOCATE 1, 1: PRINT "t ="; tall * 1000, ""

LOCATE 2, 1: PRINT "I ="; I, ""

LOCATE 3, 1: PRINT "Uб ="; Uc, ""

LOCATE 4, 1: PRINT "X ="; X * 1000, ""

LOCATE 5, 1: PRINT "V ="; V * 1000, ""

LOCATE 6, 1: PRINT "a ="; a, ""

LOCATE 7, 1: PRINT "Ua ="; Ua, ""

END IF

PSET (t * 20000 * .01 / t2, 250 - I * .5)

PSET (t * 20000 * .01 / t2, 250 + Uc * .1), 3

PSET (t * 20000 * .01 / t2, 250)

PSET (t * 20000 * .01 / t2, 250 - V * 100), 4

PSET (t * 20000 * .01 / t2, 250 - X * 100000), 5

PSET (t * 20000 * .01 / t2, 250 - a / 3), 2

PSET (t * 20000 * .01 / t2, 250 - Ua * .1), 6

LET t = t + h

IF t> ti + t1 + t56 THEN GOTO 27

GOTO 20

27i5 = I

V5 = V

x5 = X

28LET k1i = -E / La - (R / La) * i5 - (Bo * Pi * D * w * V / La)

LET i5 = I + h * .5 * k1i

LET k2i = -E / La - (R / La) * i5 - (Bo * Pi * D * w * V / La)

LET i5 = I + k2i * h * .5

LET k3i = -E / La - (R / La) * i5 - (Bo * Pi * D * w * V / La)

LET i5 = I + k3i * h

LET k4i = -E / La - (R / La) * i5 - (Bo * Pi * D * w * V / La)

LET di = h * (2 * k2i + k1i + 2 * k3i + k4i) / 6

29 LET k1x = V

LET x5 = X + k1x * h * .5

LET k2x = V

LET x5 = X + k2x * h * .5

LET k3x = V

LET x5 = X + k3x * h

LET k4x = V

LET dx = (k1x + 2 * k2x + 2 * k3x + k4x) * h / 6

30 LET k1V = (Bo * Pi * D * w * I) / m1 - (nu / m1) * V5 - (ksi / m1) * X

LET V5 = V + k1V * h * .5

LET k2V = (Bo * Pi * D * w * I) / m1 - (nu / m1) * V5 - (ksi / m1) * X

LET V5 = V + k2V * h * .5

LET k3V = (Bo * Pi * D * w * I) / m1 - (nu / m1) * V5 - (ksi / m1) * X

LET V5 = V + k3V * h

LET k4V = (Bo * Pi * D * w * I) / m1 - (nu / m1) * V5 - (ksi / m1) * X

LET dv = h * (2 * k2V + k1V + 2 * k3V + k4V) / 6

31 LET I = I + di

LET X = X + dx

LET V = V + dv

LET integral2 = integral2 + ABS (I) * h

LET integral = integral + h * (ABS (I)) ^ 2

LET a = (Bo * Pi * D * w * I - nu * V - ksi * X) / m1

LET Ua = La * di / h + Bo * Pi * D * w * V + I * Ra

LET tall = tall + h

32 IF q = 1 THEN

LOCATE 1, 1: PRINT "t ="; tall * 1000, ""

LOCATE 2, 1: PRINT "I ="; I, ""

LOCATE 3, 1: PRINT "Uc ="; Uc, ""

LOCATE 4, 1: PRINT "X ="; X * 1000, ""

LOCATE 5, 1: PRINT "V ="; V * 1000, ""

LOCATE 6, 1: PRINT "a ="; a, ""

LOCATE 7, 1: PRINT "Ua ="; Ua, ""

END IF

PSET (t * 20000 * .01 / t2, 250 - I * .5)

PSET (t * 20000 * .01 / t2, 250 + Uc * .1), 3

PSET (t * 20000 * .01 / t2, 250)

PSET (t * 20000 * .01 / t2, 250 - V * 100), 4

PSET (t * 20000 * .01 / t2, 250 - X * 100000), 5

PSET (t * 20000 * .01 / t2, 250 - a / 3), 2

PSET (t * 20000 * .01 / t2, 250 - Ua * .1), 6

LET t = t + h

IF t> (ti + t1 + t2 + t56) THEN GOTO 33

GOTO 27

33 LET Uc = -Uc

331 LET Uc6 = Uc

LET i6 = I

LET x6 = X

LET V6 = V

34 LET k1i = E / La - (R / La) * i6 - (Uc / La) - (Bo * Pi * D * w / La) * V

LET i6 = I + h * .5 * k1i

LET k2i = E / La - (R / La) * i6 - (Uc / La) - (Bo * Pi * D * w / La) * V

LET i6 = I + k2i * h * .5

LET k3i = E / La - (R / La) * i6 - (Uc / La) - (Bo * Pi * D * w / La) * V

LET i6 = I + k3i * h

LET k4i = E / La - (R / La) * i6 - (Uc / La) - (Bo * Pi * D * w / La) * V

LET di = h * (2 * k2i + k1i + 2 * k3i + k4i) / 6

35 LET k1Uc = I / C

LET Uc6 = Uc + h * .5 * k1Uc

LET k2Uc = I / C

LET Uc6 = Uc + h * .5 * k2Uc

LET k3Uc = I / C

LET Uc6 = Uc + h * k3Uc

LET k4Uc = I / C

LET dUc = h * (2 * k2Uc + k1Uc + 2 * k3Uc + k4Uc) / 6

36 LET k1x = V

LET x6 = X + k1x * h * .5

LET k2x = V

LET x6 = X + k2x * h * .5

LET k3x = V

LET x6 = X + k3x * h

LET k4x = V

LET dx = (k1x + 2 * k2x + 2 * k3x + k4x) * h / 6

37 LET k1V = (Bo * Pi * D * w * I) / m1 - (nu / m1) * V6 - (ksi / m1) * X

LET V6 = V + k1V * h * .5

LET k2V = (Bo * Pi * D * w * I) / m1 - (nu / m1) * V6 - (ksi / m1) * X

LET V6 = V + k2V * h * .5

LET k3V = (Bo * Pi * D * w * I) / m1 - (nu / m1) * V6 - (ksi / m1) * X

LET V6 = V + k3V * h

LET k4V = (Bo * Pi * D * w * I) / m1 - (nu / m1) * V6 - (ksi / m1) * X

LET dv = h * (2 * k2V + k1V + 2 * k3V + k4V) / 6

38 LET I = I + di

LET Uc = Uc + dUc

LET X = X + dx

LET V = V + dv

LET integral2 = integral2 + ABS (I) * h

LET integral = integral + h * (ABS (I)) ^ 2

LET a = (Bo * Pi * D * w * I - nu * V - ksi * X) / m1

LET Ua = La * di / h + Bo * Pi * D * w * V + I * Ra

LET tall = tall + h

39 IF q = 1 THEN

LOCATE 1, 1: PRINT "t ="; tall * 1000, ""

LOCATE 2, 1: PRINT "I ="; I, ""

LOCATE 3, 1: PRINT "Uc ="; Uc, ""

LOCATE 4, 1: PRINT "X ="; X * 1000, ""

LOCATE 5, 1: PRINT "V ="; V * 1000, ""

LOCATE 6, 1: PRINT "a ="; a, ""

LOCATE 7, 1: PRINT "Ua ="; Ua, ""

END IF

PSET (t * 20000 * .01 / t2, 250 - I * .5)

PSET (t * 20000 * .01 / t2, 250 - Uc * .1), 3

PSET (t * 20000 * .01 / t2, 250)

PSET (t * 20000 * .01 / t2, 250 - V * 100), 4

PSET (t * 20000 * .01 / t2, 250 - X * 100000), 5

PSET (t * 20000 * .01 / t2, 250 - a / 3), 2

PSET (t * 20000 * .01 / t2, 250 - Ua * .1), 6

LET t = t + h

IF I> 0 THEN LET ti2 = t: GOTO 41

GOTO 331

41 LET x61 = X

LET V61 = V

LET tall = tall + h

42 LET k1V = (nu / m1) * V61 - (ksi / m1) * X

LET V61 = V + k1V * h * .5

LET k2V = (nu / m1) * V61 - (ksi / m1) * X

LET V61 = V + k2V * h * .5

LET k3V = (nu / m1) * V61 - (ksi / m1) * X

LET V61 = V + k3V * h

LET k4V = (nu / m1) * V61 - (ksi / m1) * X

LET dv = h * (2 * k2V + k1V + 2 * k3V + k4V) / 6

43

LET k1x = V

LET x61 = X + k1x * h *.5

LET k2x = V

LET x61 = X + k2x * h * .5

LET k3x = V

LET x61 = X + k3x * h

LET k4x = V

LET dx = (k1x + 2 * k2x + 2 * k3x + k4x) * h / 6

44 LET X = X + dx

LET V = V + dv

LET a = (Bo * Pi * D * w * I - nu * V - ksi * X) / m1

LET Ua = Bo * Pi * D * w * V + I * Ra

LET tall = tall + h

IF q = 1 THEN

LOCATE 1, 1: PRINT "t ="; tall * 1000, ""

LOCATE 2, 1: PRINT "I ="; I, ""

LOCATE 3, 1: PRINT "Uc ="; Uc, ""

LOCATE 4, 1: PRINT "X ="; X * 1000, ""

LOCATE 5, 1: PRINT "V ="; V * 1000, ""

LOCATE 6, 1: PRINT "a ="; a, ""

LOCATE 7, 1: PRINT "Ua ="; Ua, ""

END IF

PSET (t * 20000 * .01 / t2, 250 - I * .5)

PSET (t * 20000 * .01 / t2, 250 - Uc * .1), 3

PSET (t * 20000 * .01 / t2, 250)

PSET (t * 20000 * .01 / t2, 250 - V * 100), 4

PSET (t * 20000 * .01 / t2, 250 - X * 100000), 5

PSET (t * 20000 * .01 / t2, 250 - a / 3), 2

PSET (t * 20000 * .01 / t2, 250 - Ua * .1), 6

LET t = t + h

IF t> (ti2 + t56) THEN GOTO 45

GOTO 41

45 LET Id = SQR (integral / t)

LET Isr = integral2 / t

LET integral = 0

LET integral2 = 0

LET tcycle = t

t = 0

CLS LOCATE 1, 45: PRINT "час t (мс)"

LOCATE 2, 45: PRINT "біла лінія I (А)"

LOCATE 3, 45: PRINT "синя лінія Uc (В)"

LOCATE 4, 45: PRINT "фіолетова лінія X (мм)"

LOCATE 5, 45: PRINT "червона лінія V (мм / с)"

LOCATE 6, 45: PRINT "зелена лінія a (m / S)"

LOCATE 7, 45: PRINT "коричнева лінія Ua (В)"

LOCATE 8, 45: PRINT "tvost (мс) ="; tvost

LOCATE 9, 45: PRINT "Id ="; Id

LOCATE 10, 45: PRINT "Isr ="; Isr

LOCATE 11, 45: PRINT "P (Вт) ="; Isr * 15

LOCATE 12, 45: PRINT "цикл"; schet + 1

LOCATE 13, 45: PRINT "час циклу (мс)"; tcycle * 1000

LOCATE 14, 45: PRINT "частота (Гц)"; 1 / tcycle

LET schet = schet + 1

GOTO 0

7. Результати розрахунку

Мінімальні значення інтервалів 0 ... t 1, 0 ... t 2, при яких забезпечується заданий час вимкнення тиристорів.

0 ... t 1 = 0,001 с

0 ... t 2 = 0,001001 з

час перехідного процесу при включенні схеми на частоті Ѕ від f max

Т пп = 35,4797 мс

активні потужності, споживані від джерела живлення Е на частоті f min і f max

P (f = fmax) = 90,01246

P (f = fmin) = 428,7574

діючі значення струму навантаження на частоті f min і f max

I Н (f = fmax) = 8,39709

I Н (f = fmin) = 34,11996

На рис.5 побудували графіки залежностей i (t), u a (t), v (t), x (t) при сталому режимі і частоті f = f max / 2.

На рис. 6 побудували графіки залежностей i (t), u с (t) в разі короткого замикання навантаження (обмотки якоря).

При старінні конденсатора і як наслідок зменшення його ємності зменшується час, необхідний на його зарядку. Але потім внаслідок малої місткості напруга не може досягти нуля і перевалити через нього. Що є причиною виходу схеми з ладу

висновок

З зробленого слід, що об'єкт дослідження може працювати на відносно вузькій смузі частот визначається часом спрацьовування тиристорів. Тиристори дуже чутливі до зміни параметрів всередині схеми. При розрахунку подібних пристроїв необхідно враховувати багато факторів, в тому числі механіко-динамічні.



  • Електродинамічні ПЕРЕТВОРЮВАЧ ЕНЕРГІЇ з тиристорним схемами живлення
  • Тольятті 1998 р
  • 1. Опис обєкта дослідження
  • 1.1 Електродинамічний перетворювач
  • 1.2 Схема живлення перетворювача
  • 3. Завдання для курсової роботи
  • 4. Складання математичної моделі
  • 5. Методика розрахунку шуканих параметрів і характеристик
  • 6.Алгорітм програми і програма розрахунку
  • 7. Результати розрахунку