双闭环直流调速系统课程设计(4)

2020-02-22 13:11

其过渡过程曲线如图附-9所示,对式(附-34)微分并令

didK?11?(e?1/T1?e?1/T2)?0 dtT1?T2T1T2did?0,则: dt图附-9 电枢电流的过渡过程曲线

由此可求得电流的极值im所对并对应的时间

tm?T1T2Tln1 (附-35) T1?T2T22T1T2T ln1 (附-36)

T1?T2T2取 tw?2tm?将式(附-35)、(附-36)分别代入式(附-34)得到:

id(tw)Iwe?tw/T1?e?tw/T2 ???tw/T1?tw/T2id(tm)Ime?eT22T2/(T1?T2)T22T1/(T1?T2))?()TT1 ?1

T2T2/(T1?T2)T22T1/(T1?T2)()?()T1T1(令a?

T2

,则 T1

Iwa2a/(1?a)?a2/(1?a)a/(1?a)1/(1?a) f1(a)? ?a/(1?a)?a?a1/(1?a)Ima?a ?(1?a)aa/(1?a) (附-37) 将a?

T2

,代入式(附-35)得 T1

tmT2Ta1?ln2?ln (附-38) T1T1?T2T11?aa f1(a)?f1(a)与f2(a)均为超越方程难于直接求解,可根据a值逐点求出,见表附-1所示。

由此用电流飞升曲线求取T1和Tm时,其等效时间常数T1和T2的计算步骤如

下:

(1)利用光线示波器拍摄如图附-9所示的突加给定电压Ud(t)时电枢电流的过渡过程曲线;

(2)从过渡过程曲线上找出Im,Iw,tm,tw值; (3)算出f1(a)?I值后由表附-1查出对应的a值及f2(a); Imtm; f2(a)(4)根据已知的tm值,算出T1?(5)计算T2?aT1;

(6)按式(附-32)和(附-33)求出Tm和Tl。

表附-1 f1(a)与f2(a)之关系

f1(a) a 0.915 0.722 0.635 0.574 0.527 0.488 0.455 0.426 0.400 0.357 0.321 0.290 0.264 0.240 0.220 f2(a) f1(a) a 0.170 0.156 0.143 0.132 0.121 0.112 0.102 0.094 0.0862 0.0789 0.0721 0.0657 0.0598 0.0542 0.0490 f2(a) f1(a) a 0.0353 0.0314 0.0276 0.0241 0.0209 0.0179 0.0151 0.0125 0.0100 0.00782 0.00581 0.00399 0.00239 0.00102 0.00447 f2(a) 0.736 0.739 0.742 0.745 0.748 0.751 0.754 0.757 0.760 0.766 0.772 0.778 0.784 0.790 0.796 0.956 0.846 0.798 0.748 0.713 0.684 0.657 0.633 0.611 0.572 0.537 0.506 0.477 0.541 0.427 0.814 0.820 0.826 0.832 0.838 0.844 0.850 0.856 0.862 0.868 0.874 0.880 0.886 0.892 0.898 0.363 0.343 0.325 0.308 0.291 0.275 0.260 0.240 0.231 0.217 0.204 0.191 0.179 0.167 0.155 0.916 0.922 0.928 0.934 0.940 0.946 0.952 0.958 0.964 0.970 0.976 0.982 0.988 0.994 0.997 0.122 0.112 0.102 0.0921 0.0826 0.0732 0.0641 0.0552 0.0447 0.0383 0.0301 0.0222 0.0145 0.0701 0.0345 0.802 0.808 0.201 0.185 0.404 0.383 0.904 0.910 0.0441 0.0396 0.144 0.133 1.000 0.0000 0.0000 6.触发整流装置输出特性Ud?f(Uk)和测速发电机输出特性曲线

Usf?f(n)的测定。

实验线路如图附-10所示,电机加额定励磁,慢慢增加触发器的控制电压

Uk,分别读取对应的Uk、Ud、Usf、n的数值各若干点,即可描绘出输出特性曲线Ud?f(Uk)和Usf?f(n)。

由于输出特性存在非线性现象,故计算晶闸管整流装置的放大倍数Ks时,可取相应工作段的数值。

Ks??Ud (附-39) ?Uk 7.可控整流电源等效内阻R0的测定

1)等效内阻R0:可控整流电源的等效内阻R0包括主变压器ZB的漏抗造成的换相直流压降的等效电阻RL、绕组的等效电阻RB以及晶闸管KP的管压降等效电阻RKP,如图附-11所示。

在电流连续的条件下,等效内阻R0接近于一个恒值,但在电流断续期间,等效内阻R0将明显增大。这是由于断流期间晶闸管呈阻断状态。此时仅有正向漏电流,所以呈高阻状态。而在有电流期间,只有器件的管压降Ur。所以在断流和有电流的一个周期中,其平均电阻将增大。

图附-11

2)实验测定:当控制电压Uk保持在某一不变值,即保持延迟角?不变时,在不同的负载电阻RFZ条件下,测取对应的Ud1?Id1及Ud2?Id2。

在电网电压不变时,整流输出电压为

Ud?KU2f(?)

式中:K——线路系数。三相零式K?1.17,三相桥式K=2.4 f(?)——在电流连续时,三相零式,三相桥式均为cos? 根据电工基础中电源电压与内阻降的关系得:

Ud2?Ud?Id2R0

Ud1?Ud?Id1R0

两式相减得:

R0?Ud2?Ud1Id1?Id2(?) (附-41)

考虑到电流不连续的影响,这种情况在反电势负载的轻载情况下极易出现。所以也可以在测定可控制整流电源的外特性Ud?f(Id)后以R0i??Udi/?Idi计算。如图附-12所示,在计算若干点后即可作出R0?f(Id)曲线。

由R0对应的Id可以这样计算,Id?1(Idi?Id(i?1)) 2图附-12

3)几点说明

①在按电流连续时测定R0即按式(附-41)计算时,则以Id1?Ieol?Idz?为宜。

对于电路中有电抗器(图附-11),则可同时测取Id1?UDK1和Id2?UDK2,那么电抗器DK的电阻可由下列关系示得:

1Ieol2UDK1?Id1RDK

UDK2?Id2RDK

② ③ ④


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