副边铜损耗= 63.9489
可以看出,上面的程序对于求解变压器参数很便捷,只要输入一些已知的基本参数便可求出另外的一些重要参数,另外程序在编写的过程中也体现出“自动”的概念,及实现了输入参数与程序相结合的方式,而不仅仅简单的把数据直接编写在程序中,实现了一定的“智能化”。
(2)变压器不同负载性质运行时的效率的程序 M文件程序主体:
c0=input('请输入阻性功率因数c0='); s0=input('请输入阻性因数s0='); c1=input('请输入感性功率因数c1='); s1=input('请输入感性因数s1='); c2=input('请输入容性功率因数c2='); s2=input('请输入容性因数s2='); xk=input('请输入短路电抗xk='); rk=input('请输入短路阻抗rk='); x=0:0.1:1.5; du2=x*(rk*c2+xk*s2); du1=x*(rk*c1+xk*s1); du0=x*(rk*c0+xk*s0); u0=1-du0; u1=1-du1; u2=1-du2;
plot(x,u2,'x',x,u1,'o',x,u0,x,1,'-.'); xlabel('负载系数β'); ylabel('u2/.p.u');
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title('变压器的外特性');
legend('感性负载','容性负载','纯电阻负载',3)
下面以一个例子加以说明,若有一变压器不同负载参数如下:c2=0.8,s2=0.6,xk=0.0504,rk=0.024;c1=0.8,s1=-0.6;c0=1,s0=0;对其进行仿真可以得到下面的波形。
变压器的外特性1.021.0110.990.98up..0.97u2/0.960.950.94感性负载0.93容性负载纯电阻负载0.9200.511.5负载系数β图12外特性图 (3)变压器运行效率与负载系数的程序 M文件程序如下:
f=inline('x*sn*c/(x*sn*c+p0+x.^2*pkn)','sn','c','p0','pkn','x'); c=input('请输入功率因数值c:'); sn=input('请输入额定容量值sn:');
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p0=input('请输入空载损耗值p0:'); pkn=input('请输入额定损耗值pkn:'); n=1;
for x=0:0.01:1.5 h(n)=f(sn,c,p0,pkn,x); n=n+1; end
x=0:0.01:1.5 plot(x,h) axis([0 1.5 0 1]) ymax=max(h)
xm=find(diff(sign(diff(h)))==-2)+1; xmax=xm(1)*0.01
plot(x,h,xm(1)*0.01,max(h),'r*') xlabel('负载系数β') ylabel('变压器效率η') title('效率特性曲线')
text(xm(1)*0.01,max(h)+0.04,'最高效率点')
下面以本文前面所引出的一个例子进行参数设置仿真:请输入功率因数值c:0.8 请输入额定容量值sn:10e3 请输入空载损耗值p0:0.068e3 请输入额定损耗值pkn:0.306e3
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10.90.80.7效率特性曲线最高效率点变压器效率η0.60.50.40.30.20.1000.5负载系数β11.5 图12 效率特性图 结果:
最高效率=0.9652 负载系数=0.4800 小结:
(1)从曲线上可以看出,空载时输出功率为0,所以效率η=0。 (2)负载较小时,由于变压器铁损耗相对较大,故η较小。
(3)随着负载的增加,效率η也随之增加。但超过某一负载时,因铜耗占的比例增加,效 率η反而降低。
4 结语
4.1 结论与讨论
课程设计诚然是一门专业课,给我很多专业知识以及专业技能上的提升,同时又是一门
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讲道课,一门辩思课,给了我许多道,给了我很多思,给了我莫大的空间。同时,设计让我感触很深。使我对抽象的理论有了具体的认识。通过这次课程设计,不仅培养了独立思考、动手操作的能力,在各种其它能力上也都有了提高。更重要的是,在实验课上,我们学会了很多学习的方法。而这是日后最实用的,真的是受益匪浅。要面对社会的挑战,只有不断的学习、实践,再学习、再实践。这对于我们的将来也有很大的帮助。以后,不管有多苦,我想我们都能变苦为乐,找寻有趣的事情,发现其中珍贵的事情。就像中国提倡的艰苦奋斗一样,我们都可以在实验结束之后变的更加成熟,会面对需要面对的事情。
回顾起此课程设计,至今我仍感慨颇多,从理论到实践,在这段日子里,可以说得是苦多于甜,但是可以学到很多很多的东西,同时不仅可以巩固了以前所学过的知识,而且学到了很多在书本上所没有学到过的知识。通过这次课程设计使我懂得了理论与实际相结合是很重要的,只有理论知识是远远不够的,只有把所学的理论知识与实践相结合起来,从理论中得出结论,才能真正为社会服务,从而提高自己的实际动手能力和独立思考的能力。在设计的过程中遇到问题,可以说得是困难重重,但可喜的是最终都得到了解决。
这次课程设计虽然只持续了不到一周的时间,中间还夹着上课,真正用在实验上的时间并不是很多,但是同学们却一致认为我们从中学到了很多东西。首先,之前我们在学习MATLAB时,注重它的基本使用方法和语句,而且也还是停留在很浅显的层面上的,包括之前的考试也是注重的理论知识。而我们知道MATLAB是一门实用性的语言,它有着强大的图形图像功能,很多东西都需要我们在实践中,在日常使用中去发现、去摸索、去掌握。而这次课程设计则给我们提供了这样的一个很好的平台。在使用过程中我们深刻体会到其功能的丰富与强大。作为我们这个专业的学生,除了学习好规定的理论知识外,更重要的就是努力将自己培养成实用性的人才,努力学习使用专业相关的软件知识。 同时,通过这次课程设计我们对变压器的特性有了更进一步的认识。
这次课程设计我主要通过MATLAB以m文件方式对变压器磁路畸变电流以及变压器负载运行时的效率问题进行了仿真。另外通过查阅相关资料,本次课程设计也做了一些关于励磁电流的仿真。通过这次实验我对于变压器的认识有了更进一步的认识,由电机书上的理论的平面知识,逐渐开始了解其运行的工作特性和运作方式。
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参考文献
[1]孙亮 .MATLAB语言与控制系统仿真.北京工业大学出版社. [2]胡虔生 .胡敏强.电机学.中国电力出版社.
[3]薛定宇 .控制系统计算机辅助设计MATLAB 语言及应用[M].北京:清华大学出版社,1996.社,
[4]冯垛生.电力拖动自动控制系统[M].广州:高等教育出版社,1998.
致谢
此次课程设计虽然说持续的时间,但为了完成此次课程设计,我们都花费了很大的心思和时间,所以我首先相感谢的是他们的支持和努力!同时,在利用m文件编程过程中,由于之前并没有好好的学习去了解,在实验的过程中遇到了很多这样那样的问题,但每一次都得到了张建华老师的悉心讲解,所以在这里同样需要感谢他在此次课课程设计中给予我们小组的指导!另外,我还想感谢其他同学在实践中给我们提供的建议与指导!我相信,没有以上这些人的帮助我是不会如此顺利的完成此次课程设计的。
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