Задача №1

Задание:

1. По заданным напряжениям холостого хода генераторов постоянного тока, работающих с угольными регуляторами напряжения и заданным сопротивлением проводов в положительной цепи и балластным сопротивлением найти зависимость между токами параллельно работающих генераторов и током нагрузки для случаев :

а) при отключенной уравнительной цепи;

б) при включенной уравнительной цепи.

Сопротивление в положительных цепях генераторов:

;

Балластные сопротивления:

; ,

где - номинальные значения напряжения и тока генераторов.

Параметры работающих генераторов и регуляторов напряжения:

Номера генераторов 4,7

, - напряжения холостого хода параллельно работающих генераторов постоянного тока;

- номинальный ток генераторов;

- величина сопротивления рабочей обмотки регулятора напряжения;

- количество витков рабочей обмотки регулятора;

- количество витков уравнительной обмотки;

- сопротивление уравнительной цепи;

Сопротивление в положительных цепях генераторов:

Балластные сопротивления:

; ,

2. Нарисовать принципиальную схему параллельной работы двух генераторов постоянного тока.

3. Оценить влияние неодинаковости балластных сопротивлений на токораспределение между генераторами. Для этого построить зависимости при условии, что , а сопротивления и напряжения принять равными значениям, заданным в первом пункте задания.

Решение.

1. Согласно методике, описанной в [1] стр.120, ток каждого генератора отличается от среднего значения тока на величину .

,

где - число работающих генераторов;

стабилизатор самолет генератор токораспределение

В качестве характеристики неравномерности распределения нагрузки между генераторами В.С. Кулебакиным было введено понятие поперечного тока для параллельно работающих генераторов.

Т.к. , то

При включенной уравнительной цепи выражение для имеет вид:

(1)

где - коэффициент, характеризующий чувствительность регулятора напряжения к изменению тока в уравнительной обмотке.

Подставим полученные значения в выражение (1), получим:

При отключении уравнительной цепи () имеем:

Токи генераторов:

2. Нарисовать принципиальную схему параллельной работы двух генераторов постоянного тока.

Принципиальная схема параллельной работы двух генераторов представлена на рис.1.

Влияние балластных сопротивлений:

Если , то тогда

а) При включенной уравнительной цепи выражение для имеет вид:

б) При отключенной уравнительной цепи:

Строим графики токов генераторов при различных режимах (рис.2).

Рис.1 Схема параллельной работы двух генераторов постоянного тока.

Задача №2

Задание:

По заданным параметрам и условиям работы электроэнергетического узла самолета Ил-62:

1. Построить область устойчивости системы регулирования частоты одиночно-работающего агрегата ППО62 в координатах: коэффициент усиления центробежно-гидравлического регулятора частоты () - постоянная времени корректора частоты (время перекладки ()

2. В области устойчивости произвольно выбрать точку и построить переходный процесс при единичном ступенчатом воздействии.

3. Построить структурную схему процесса регулирования частоты.

Исходные данные:

1. Коэффициент самовыравнивания агрегата

2. Постоянная времени привода

3. Постоянная времени регулятора по грубому каналу

4. Коэффициент усиления по параметру управления,

5. Коэффициент передачи сигнала от корректора

6. Коэффициент, характеризующий эффективность влияния корректора на перемещение золотника,

Решение.

1. В операторной форме при нулевых начальных условиях уравнение объекта регулирования (синхронный генератор) имеет вид:

(1)

Уравнение грубого канала регулирования (регулятор) будет:

(2)

Уравнение точного канала (корректор):

(3)

Учитывая, что , т.е. регулирование частоты проводится при постоянном напряжении генератора, из уравнений (1), (2), (3) получим уравнение стабилизации угловой скорости:

(4)

Характеристическое уравнение системы имеет вид:

(5)

Необходимое условие устойчивости - положительность всех коэффициентов:

(6)

Все параметры, кроме и заданы и положительны.

Достаточное условие устойчивости - произведение коэффициентов при средних членах ( и ) больше произведения крайних членов ( и ):

(7)

Из этого уравнения найдем зависимость и определим область устойчивости:

Подставим заданные значения параметров, получим:

,

т.е. уравнение границы устойчивости будет:

- область устойчивости.

При

По таблице 1 строим график и определяем область устойчивости (рис.1)

Таблица 1

Передаточная функция замкнутой системы регулирования:

. При имеем

. Пусть

; ; ; ;

Тогда , Умножив и разделив на , получим:

Найдем вещественную частотную характеристику замкнутой системы:

,

где

Подставив численные значения параметров, получим, приняв и

(точка области устойчивости).

. Т.е.

Расчетные данные сводим в табл.2

Таблица 2

По таблице 2 строим график вещественной частотной характеристики (рис.2)

Кривую P (w) приближенно заменяем трапециями с таким расчетом, чтобы сумма ординат трапеций равнялась вещественной частотной характеристике.

Трапеция определяется следующими параметрами:

коэффициентом наклона ;

частотой среза, соответствующей большей стороне трапеции ;

частотой среза, соответствующей меньшей стороне трапеции ;

высотой .

Для единичных трапеций с различными коэффициентами наклона могут быть вычислены функции времени h-функции, таблицы которых для разных коэффициентов наклона 0 ? x ? 1 имеются в литературе.

С помощью этих таблиц для ряда значений времени и , соответствующую единичным трапециям =1; .

Для получения точек кривой переходного процесса, соответствующего неединичным трапециям, каждое значение умножаем на высоту трапеции, а время делим на частоту среза , т.е.

(рис.3)

3. Построим структурную схему процесса регулирования (рис.4)

Список литературы

1. Синдеев И.М., Савелов А.А. Системы электроснабжения воздушных судов: учеб. для вузов, 1990

2. Теория автоматического управления: учеб. для вузов по спец. ”Автоматика и телемеханика” В 2-х ч., Ч.I. Теория линейных систем автоматического управления / Н.А. Бабаков, А.А. Воронов и др., 1986

Размещено на Allbest.ru