Идентификация параметров двигателя постоянного тока Д-600ТФ
Результаты параметрической идентификации двигателя постоянного тока Д-600ТФ. Расчет коэффициента вязкого трения и момента сухого трения. Определение момента инерции якоря двигателя двумя способами: аналитическим и на основе эксперимента по выбегу.
| Рубрика | Транспорт |
| Вид | статья |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 29.11.2018 |
| Размер файла | 47,9 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Идентификация параметров двигателя постоянного тока Д-600ТФ
А.В. Аксёнов
В.И. Краснощеченко
Идентификация момента сухого трения и коэффициента вязкого трения.
Запишем уравнение динамики двигателя постоянного тока (ДПТ):
(1)
где - момент вращения двигателя ( - ток якоря), - момент сухого трения, - момент вязкого трения ( - коэффициент вязкого трения, - скорость вращения двигателя).
В уравнении (1) - постоянная момента ДПТ по току ротора. Данный коэффициент рассчитываем по паспорту двигателя Д-600ТФ, в котором указан номинальный момент при номинальной скорости или .
Так как необходимо вычислить номинальный ток .
По паспорту номинальная мощность при напряжении якоря Исходя из этого
Таким образом,
Рассмотрим уравнение (1) в установившемся режиме
():
(2)
где - номер эксперимента, индекс означает установившееся значение соответствующей переменной.
Далее проводим -экспериментов () по фиксации значений тока якоря и скорости вращения двигателя в установившемся режиме при различных значениях подаваемого напряжения. Результаты экспериментов сведены в таблицу 1.
Таблица 1
|
№ эксп. |
№ эксп. |
|||||||
|
1 |
1,7 |
1,07 |
6,78 |
18 |
5,0 |
1,18 |
70,52 |
|
|
2 |
1,7 |
1,08 |
6,78 |
19 |
6,0 |
1,18 |
89,55 |
|
|
3 |
1,7 |
1,08 |
6,59 |
20 |
6,0 |
1,18 |
91,69 |
|
|
4 |
2,0 |
1,10 |
11,74 |
21 |
6,0 |
1,18 |
92,13 |
|
|
5 |
2,0 |
1,09 |
11,74 |
22 |
7,0 |
1,19 |
111,53 |
|
|
6 |
2,0 |
1,10 |
11,93 |
23 |
7,0 |
1,19 |
111,78 |
|
|
7 |
3,0 |
1,12 |
30,08 |
24 |
7,0 |
1,20 |
112,29 |
|
|
8 |
3,0 |
1,11 |
30,65 |
25 |
8,0 |
1,21 |
131,57 |
|
|
9 |
3,0 |
1,11 |
31,02 |
26 |
8,0 |
1,22 |
131,57 |
|
|
10 |
3,5 |
1,13 |
40,44 |
27 |
8,0 |
1,22 |
131,57 |
|
|
11 |
3,5 |
1,12 |
40,57 |
28 |
8,5 |
1,24 |
141,93 |
|
|
12 |
3,5 |
1,12 |
40,63 |
29 |
8,5 |
1,24 |
142,49 |
|
|
13 |
4,0 |
1,14 |
50,24 |
30 |
8,5 |
1,24 |
142,62 |
|
|
14 |
4,0 |
1,14 |
50,37 |
31 |
9,0 |
1,24 |
152,67 |
|
|
15 |
4,0 |
1,15 |
50,43 |
32 |
9,0 |
1,24 |
152,92 |
|
|
16 |
5,0 |
1,18 |
70,02 |
33 |
9,0 |
1,24 |
152,60 |
|
|
17 |
5,0 |
1,18 |
70,15 |
Уравнение (2) в матричной форме по всем экспериментам имеет вид:
(3)
Решение для переопределенной системы (3) найдем по методу наименьших квадратов:
(4)
Таким образом, переопределенная система разрешена относительно идентифицируемых параметров и . В результате получаем:
Аналитический расчет момента инерции якоря.
Так как якорь состоит из стального ротора и медной обмотки, в качестве его плотности возьмем среднее арифметическое стали и меди:
Считая ротор сплошным цилиндром, определяем его момент инерции по известной формуле[1]:
(5)
где - масса ротора, - радиус основания цилиндра, - длина цилиндра.
В результате, момент инерции равен:
Расчет момента инерции якоря на основе эксперимента по выбегу.
Второй способ расчета момента инерции якоря основан на результатах эксперимента по выбегу (неустановившемуся режиму работы двигателя при постепенно уменьшающейся скорости после прекращения подачи напряжения).[2]
Для двигателя постоянного тока уравнение кривой скорости при выбеге имеет вид:
(6)
Найдем решение уравнения (6):
(7)
Далее экспериментально получим кривую выбега двигателя Д-600ТФ и сравним ее с аналогичной кривой, рассчитанной теоретически (рис. 1).
Рис. 1. Теоретическая и экспериментальная кривая выбега двигателя Д-600ТФ
Исходя из экспериментальной кривой выбега, можно предположить, что здесь имеет место линейный закон, где по предположению доминирует момент сухого трения.
В этом случае, считаем , соответственно , тогда интегральная часть уравнения (6) примет вид .
Таким образом, зависимость скорости вращения от времени приближенно представляется в виде уравнения прямой:
(8)
где - скорость при
После обработки результатов эксперимента в среде Matlab, получено приближенное значение коэффициента
Таким образом,
В результате расчета момента инерции двумя способами были получены близкие (одного порядка) результаты.
По итогам работы проведена оценка момента сухого трения и коэффициента вязкого трения. Кроме того, двумя способами рассчитан момент инерции якоря, что позволило подтвердить корректность оценки момента сухого трения.
Список литературы
двигатель ток трение инерция
1. Википедия -- Электронная энциклопедия [Электронный ресурс].
2. URL: https://ru.wikipedia.org/wiki/Момент_инерции (дата обращения: 16.03.2016).
3. Википедия -- Электронная энциклопедия [Электронный ресурс].
4. URL: https://ru.wikipedia.org/wiki/Выбег (дата обращения: 17.03.2016).
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Расчет и построение тяговых характеристик электровоза постоянного или переменного тока и их анализ. Электромеханические характеристики тягового двигателя. Расчет тяговых характеристик при различных способах регулирования режима работы двигателя.
контрольная работа [2,4 M], добавлен 10.11.2014Расчет четырехтактного дизельного двигателя. Внешняя скоростная характеристика дизельного двигателя. Построение диаграммы суммарного вращающего момента многоцилиндрового двигателя. Компоновка и расчет кривошипно-шатунного механизма (КШМ) двигателя.
курсовая работа [1,9 M], добавлен 19.01.2011Кинематический и динамический расчет кривошипно-шатунного механизма. Определение крутящего момента двигателя и равномерности его хода. Характеристика конструктивного узла. Вычисление параметров клапана, пружины и вала газораспределительного механизма.
курсовая работа [2,0 M], добавлен 22.05.2012Расчет эксплуатационной массы трактора, номинальной мощности двигателя и теоретической регуляторной характеристики двигателя. Вычисление процессов газообмена, коэффициента остаточных газов, процесса сжатия и расширения. Определение размеров двигателя.
курсовая работа [195,8 K], добавлен 16.12.2013Определение параметров проектируемого двигателя аналитическим путем. Проверка степени совершенства действительного цикла. Выбор исходных величин теплового расчета. Динамический расчет кривошипно-шатунного механизма. Кинематика карбюраторного двигателя.
курсовая работа [1,4 M], добавлен 20.08.2011Состав двигателя внутреннего сгорания. Определение значений переменной силы давления газов на поршень. Расчет основных размеров колес и передачи. Построение картины зацепления. Проверка работоспособности зубчатой передачи. Расчет момента инерции маховика.
курсовая работа [1,4 M], добавлен 11.04.2016Тепловой расчет двигателя. Выбор топлива, определение его теплоты сгорания. Расчет и построение внешней скоростной характеристики двигателя. Динамический расчет кривошипно-шатунного механизма двигателя. Расчет сил давления газов и расчет сил инерции.
курсовая работа [1,0 M], добавлен 01.03.2010Способы увеличения мощности двигателя: форсирование, увеличение степени сжатия и повышение момента двигателя за счет сдвига пика максимального давления. Переделка дизеля, для создания бензинового двигателя внутреннего сгорания с непосредственным впрыском.
статья [878,2 K], добавлен 04.09.2013Тепловой расчёт двигателя. Определение основных размеров и удельных параметров двигателя. Выбор отношения радиуса кривошипа к длине шатуна. Расчет индикаторных параметров четырехтактного дизеля. Динамика и уравновешивание двигателя внутреннего сгорания.
курсовая работа [396,0 K], добавлен 18.12.2015Судовой двигатель как объект управления и регулирования. Определение приведенного момента инерции двигателя. Построение скоростных статических характеристик мощности пропульсивного комплекса судна. Моделирование и оценка качества переходных процессов.
курсовая работа [2,4 M], добавлен 10.06.2013Выбор параметров к тепловому расчету, расчет процессов наполнения, сжатия, сгорания и расширения. Индикаторные и эффективные показатели работы двигателя, приведение масс кривошипно-шатунного механизма, силы инерции. Расчет деталей двигателя на прочность.
курсовая работа [1,4 M], добавлен 09.04.2010Основной расчет параметров действительных процессов двигателя. Тепловой баланс двигателя. Расчет передаточных чисел агрегатов тракторами. Расчет действительных рабочих скоростей двигателя трактора. Определение удельного крюкового расхода топлива.
курсовая работа [757,9 K], добавлен 13.12.2011Выполнение тягового расчета тягачей строительных и дорожных машин. Определение массы тягача, номинальной мощности и момента двигателя. Расчет динамического радиуса колеса и передаточных чисел трансмиссии. Построение регуляторной характеристики двигателя.
курсовая работа [151,5 K], добавлен 05.06.2009Расчет внешней скоростной характеристики двигателя автомобиля. Определение скорости движения, времени и пути разгона машины. Расчет динамического фактора автомобиля. Определение крутящего момента двигателя и минимальной частоты вращения коленчатого вала.
курсовая работа [155,5 K], добавлен 23.06.2009Исходные данные для теплового расчета поршневого двигателя внутреннего сгорания. Тепловой, динамический расчет и определение размеров двигателя. Порядок выполнения вычислений параметров поршневого двигателя. Описание устройства воздушного фильтра.
курсовая работа [1,1 M], добавлен 11.09.2009Определение энергетических, кинематических и геометрических параметров двигателя, газодинамические расчеты его основных узлов. Профилирование ступени компрессора, коэффициенты полезного действия винта и редуктора. Расчёт и формирование облика двигателя.
курсовая работа [7,3 M], добавлен 22.02.2012Расчет внешней скоростной характеристики двигателя. Определение минимальной частоты вращения коленчатого вала, крутящего момента двигателя. Расчет скорости движения автомобиля. Тяговая сила на ведущих колесах. Динамический фактор по сцеплению с дорогой.
курсовая работа [238,1 K], добавлен 23.10.2014Основные размеры цилиндра и показатели поршневого двигателя. Методика построения индикаторной диаграммы. Определение средней температуры и коэффициента теплоотдачи. Расчет двигателя Д-245.5С (с наддувом), его мощностные и экономические показатели.
курсовая работа [782,2 K], добавлен 23.04.2014Расчет параметров воздуха в невозмущенном потоке перед воздухозаборником. Вычисление параметров газа на срезе выходного устройства. Результаты расчета параметров потока в проточной части двигателя. Определение геометрических размеров проточной части.
курсовая работа [521,1 K], добавлен 11.12.2022Выбор главных двигателей и основных параметров. Определение суммарных мощностей главных двигателей. Тепловой расчёт ДВС. Динамический расчёт двигателя: диаграмма движущих и касательных усилий. Определение махового момента и главных размеров маховика.
курсовая работа [1,0 M], добавлен 08.12.2010
