Министерство образования и науки Российской Федерации
Федеральное агентство по образованию
Южно-Уральский государственный университет
Кафедра электромеханики и электромеханических систем



МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ
ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКИХ СИСТЕМ
Методические указания к
лабораторно-практическим занятиям



Челябинск
Издательство ЮУрГУ
2010

УДК 681.511(075.8)
К934

Математическое моделирование электромеханических систем: методические указания к лабораторно-практическим занятиям / составитель Д.А. Курносов. – Челябинск: Издательский центр ЮУрГУ, 2010. – 18 с.

Методические указания предназначены для студентов специальностей 140601, 140609 и 1406016503, изучающих дисциплины «Математическое и физическое моделирование в электромеханике» и «Математические модели электрооборудования летательных аппаратов». Лабораторный практикум содержит 6 работ. В них исследуются электрические машины различных типов и другие электромеханические системы.

Одобрено учебно-методической комиссией энергетического факультета
Рецензент: к.т.н., доцент каф. «Системы управления» ЮУрГУ В.Б. Садов
© Издательский центр ЮУрГУ, 2010



Оглавление

  1. Введение
  2. Моделирование переходного процесса в RLC-цепи
  3. Моделирование переходного процесса при коротком
    замыкании двухобмоточного однофазного трансформатора
  4. Моделирование безреостатного пуска двигателя
    постоянного тока параллельного возбуждения
  5. Моделирование динамических режимов работы
    двигателя постоянного тока параллельного возбуждения
  6. Моделирование динамических режимов работы
    асинхронной машины с короткозамкнутым ротором
  7. Моделирование динамических режимов работы
    синхронной машины с электромагнитным возбуждением
  8. Оформление отчётов по лабораторным работам
  9. Библиографический список

Введение

Цель лабораторного практикума – приобретение практических навыков по выбору наиболее рациональных методов математического моделирования электромеханических преобразователей, исходя из условий решаемой задачи; определение необходимого уровня математического моделирования и способов решения уравнений модели, составление алгоритмов и программ расчёта, исследование на математических моделях переходных и установившихся режимов электрических машин различных типов, анализ результатов моделирования и расчёта с применением его для оптимального проектирования устройств электромеханики.

Лабораторная работа № 1
Моделирование переходного процесса в RLC-цепи

Ставится задача компьютерного исследования методом математического моделирования RLC-цепи с нелинейной индуктивностью. Нелинейный элемент (L) задан кривой потокосцепления $Ψ(i)$ в виде табличной зависимости. Необходимо исследовать различные способы расчёта динамической индуктивности и сравнить их с помощью компьютерного моделирования. Все необходимые для расчёта и моделирования исходные данные приведены в таблицах 1 и 2.

Порядок выполнения работы

1. Записать уравнения Кирхгофа для исследуемой RLC-цепи. Привести уравнения к форме Коши. Ввести понятие динамической индуктивности $L_Д$.

2. Пользуясь табличными методами расчёта и разностями первого порядка (центральными), рассчитать динамическую индуктивность.

2.1. При описании табличной зависимости $y(x)$ линейной интерполяционной формулой

.

2.2. При описании табличной зависимости $y(x)$ квадратичной интерполяционной формулой Бесселя

3. Рассчитать динамическую индуктивность $L_Д$, воспользовавшись методом наименьших квадратов для аппроксимации исходной табличной зависимости $Ψ(i)$ аналитической функцией.

4. Провести моделирование RLC-цепи с использованием выражений для $L_Д$, полученным в п.п. 2 и 3.

5. Проанализировать полученные результаты расчёта и моделирования, найти основные динамические и статические параметры переходного процесса.

Контрольные вопросы

  1. Как определяется динамическая индуктивность? Чем динамическая индуктивность отличается от статической? При каких условиях они равны?
  2. Как представляются нелинейности в задачах цифрового моделирования?
  3. Поясните суть линейной интерполяции. Чем линейная интерполяция отличается от квадратичной?
  4. В чём принципиальная разница между интерполяцией и аппроксимацией? Покажите на примере расчёта динамической индуктивности. Что предпочтительнее?
  5. Поясните суть двоичного (дихотомического) поиска в алгоритме определения динамической индуктивности.
  6. Как учесть при расчёте динамической индуктивности знакопеременность тока?
  7. Чем объясняется разрывность кривой динамической индуктивности при использовании интерполяции? Как обеспечить плавность изменения динамической индуктивности?
  8. Как рассчитать динамическую индуктивность для тока, не совпадающего с узловыми значениями табличной зависимости $Ψ(i)$?
  9. Рассчитайте переходный процесс в RLC-цепи для фиксированного усреднённого значения динамической индуктивности.
  10. Как использовать метод Эйлера для решения задачи Коши? Продемонстрируйте на примере RLC-цепи.
Таблица 1
Вариант 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
$R$ 1,5 2 1 20 10 1 2 100 100 5
$C$ 2 0,1 0,1 0,01 0,005 1 0,2 0,01 0,005 0,01
$U$ 7 0 10 20 10 10 0 0 20 7
$U_C(0)$ 0 10 0 0 0 0 10 20 0 0
$Ψ(i)$ № 1 № 2 № 3 № 4 № 1 № 2 № 3 № 4 № 1 № 2
 
Вариант 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
$R$ 50 10 10 5 20 200 50 1.5 2 25
$C$ 0,02 0,02 5·10–4 0,05 0,1 0,02 5·10–4 0,1 0,1 10–3
$U$ 7 70 100 0 20 0 0 10 0 20
$U_C(0)$ 0 0 0 7 0 70 100 5 15 10
$Ψ(i)$ № 3 № 4 № 1 № 2 № 3 № 4 № 1 № 2 № 3 № 4
Таблица 2
№ 1 $i$ 0 0,6 1,2 1,8 2,4 3 3,6 4,2 4,8 5,4
$Ψ(i)$ 0 3,12 5,88 8,28 10,32 12,00 13,32 14,28 14,88 15,12
№ 2 $i$ 0 0,9 1,8 2,7 3,6 4,5 5,4 6,3 7,2 8,1
$Ψ(i)$ 0 3,40 6,39 8,98 11,16 12,94 14,31 15,28 15,84 16,00
№ 3 $i$ 0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2 1,4 1,6 1,8
$Ψ(i)$ 0 0,96 1,84 2,64 3,36 4,00 4,56 5,04 5,44 5,76
№ 4 $i$ 0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2 1,4 1,6 1,8
$Ψ(i)$ 0 0,38 0,72 1,02 1,28 1,50 1,68 1,82 1,92 1,98

Лабораторная работа № 2
Моделирование переходного процесса при внезапном коротком замыкании двухобмоточного однофазного трансформатора

Рассматривается задача исследования идеализированного ненасыщенного двухобмоточного однофазного трансформатора в режиме внезапного короткого замыкания (ВКЗ). Исследование проводится «классическим» методом с помощью дифференциальных уравнений трансформатора. Рекомендуется все расчёты и моделирование провести в относительных единицах. Расчётные параметры в абсолютных единицах необходимо привести в выводах к работе.

Порядок выполнения работы

1. Привести уравнения идеализированного трансформатора при ВКЗ. Обосновать принятые допущения. Рассчитать значения ударного тока трансформатора, времени переходного процесса и установившийся ток при ВКЗ.

2. Рассчитать ток ВКЗ трансформатора при пренебрежении током намагничивания $i_1(p)= – i'_2(p)$.

3. Провести моделирование ВКЗ трансформатора для трёх значений фазного угла напряжения в момент ВКЗ: 0, $π/4$, $π/2$.

4. Провести аналитический расчёт переходного процесса трансформатора в режиме ВКЗ.

5. Сравните результаты расчётов и моделирования.

Исходные данные приведены в таблице 3 (само- и взаимоиндуктивности при базисной частоте представлены в виде индуктивных сопротивлений).

Контрольные вопросы

  1. В чём суть операторного метода исследования трансформатора? Чем он отличается от «классического»?
  2. Как перейти от операторных уравнений трансформатора к уравнениям установившегося режима?
  3. Объясните происхождение периодической и апериодической составляющей кривой ВКЗ трансформатора.
  4. Как определить максимально возможное значение тока ВКЗ (ударный ток) и длительность переходного процесса, не прибегая к моделированию?
  5. Почему реальное значение ударного тока ВКЗ трансформатора меньше теоретически возможного?
  6. Когда можно пренебречь током намагничивания трансформатора?
  7. Почему при теоретическом исследовании и моделировании трансформатора пользуются относительными единицами? Какие величины принимаются в качестве базисных при исследовании трансформатора?
  8. Какую систему базисных величин (относительных единиц) рекомендуется принять для вторичной обмотки трансформатора? Как осуществляется обратный переход к абсолютным единицам? Покажите на примере.
  9. Определите значение фазного угла тока установившегося ВКЗ для теоретической зависимости (при пренебрежении током намагничивания трансформатора). Проверьте обоснованность приравнивания его значению $π/2$.
  10. Как влияет учёт активных сопротивлений обмоток на амплитуду апериодической и периодической составляющей тока ВКЗ трансформатора?
Таблица 3
Вариант $x_{11}$ $x_{22}$ $x_{12}$ $r_{1}$ $r_{2}$ Сеть
1 2 2 1 0,7 0,5 220 В
50 Гц
2 3 2 1 0,5 0,3
3 5 10 7 0,1 0,2
4 12 10 1 0,1 0,4
5 5 2 0,5 1 0,5
6 12 10 8 0,1 0,4
7 2 3 2 0,5 0,4
8 2 3 2 0,1 0,2
9 3 2 1 0,1 0,1
10 5 4 4 0,1 0,1
11 3 2 1 0,1 0,2
12 3 2 2 0,01 0,02
13 1 5 2 0,5 0,3
14 3 5 2 0,5 0,3
15 10 7 5 1 2
16 1 1 0,5 0,01 0,07
17 1 1 0,3 0,02 0,03
18 5 1 2 0,5 0,1
19 7 8 1 0,7 0,8
20 2 2 1 0,2 0,1

Лабораторная работа № 3
Моделирование безреостатного пуска двигателя
постоянного тока параллельного возбуждения

Ставится задача расчёта безреостатного пуска двигателя постоянного тока параллельного возбуждения (ДПТ).

Порядок выполнения работы

1. Вывести уравнения ДПТ для расчёта безреостатного пуска на холостом ходу. Обосновать принятые допущения.

2. Провести аналитический расчёт безреостатного пуска ДПТ.

3. Провести моделирование безреостатного пуска ДПТ.

4. Проанализировать полученные результаты.

Исходные данные приведены в таблице 4.

Контрольные вопросы

  1. Как изменится переходный процесс при пуске двигателя с пусковым реостатом? Для чего используется пусковой реостат?
  2. Как изменится переходный процесс при пуске ДПТ с постоянной нагрузкой? Как выполняется расчёт переходного процесса для этого случая?
  3. Как выполняется расчёт переходного процесса пуска ДПТ с вентиляторной нагрузкой? Покажите на примере.
  4. Как вычисляется рабочий магнитный поток?
  5. Как влияет индуктивность якоря на характер протекания переходного процесса и установившиеся значения скорости вращения и тока якоря?
  6. Как влияет момент инерции электропривода на характер протекания переходного процесса и установившиеся значения скорости вращения и тока якоря?
  7. Что такое «электромагнитная постоянная времени»? Как она характеризует переходный процесс пуска ДПТ?
  8. Что такое «электромеханическая постоянная времени»? Как она характеризует переходный процесс пуска ДПТ?
  9. Что такое «эквивалентная ёмкость» двигателя? Что характеризует эта величина?
  10. Как использовать метод Эйлера с уточнением для решения задачи Коши? Продемонстрируйте на примере безреостатноного пуска двигателя параллельного возбуждения.
Таблица 4
Столб. 1 2 3 4 5 6 7 8
Параметры
Тип $P_н$,
Вт
$U_н$,
В
$I_н$,
А
$J_{рд}$,
кг·м2
$R_я$,
Ом
$L_я$,
Гн
$M_н$,
Н·м
$D$,
Н/кг1/2
01 UGSM-02B 44 28 2,6 4,00E-06 3,4 1,30E-03 0,211 105
02 UGI-03M 44 24,4 3,15 2,35E-05 1,59 1,27E-03 0,240 50
03 TS902N2-E6 60 30,8 3,0 2,84E-05 1,7 2,72E-03 0,157 30
04 TS668N4-E6 80 31,3 4,1 3,92E-05 1,3 1,69E-03 0,196 31
05 H1008 85 28 5,05 4,90E-06 0,7 1,19E-04 0,177 80
06 H1009 90 28 5,15 3,50E-06 0,55 7,70E-05 0,265 142
07 UGI-10M 100 64 2,5 6,00E-04 5,0 3,00E-03 1,0 40
08 UGSM-12B 114 28 6,2 4,65E-06 0,67 1,07E-04 0,36 167
09 UGSM-03A 120 28 6,4 3,30E-06 0,68 1,02E-04 0,28 154
10 H1420 150 28 7,65 7,65E-05 0,7 2,10E-04 1,32 151
11 UGI-40M 160 44 5,0 1,60E-03 1,05 1,30E-03 1,53 38
12 UGM-06 185 40 6,0 5,70E-05 0,84 9,00E-04 0,59 78
13 TS906N2-E13 200 43 6,6 2,34E-04 1,05 1,47E-03 0,638 42
14 UGI-40L 250 60 6,0 1,60E-03 1,3 2,00E-03 2,4 60
15 ПЯ-250 250 36 12 3,50E-04 0,24 5,00E-05 0,8 43
16 UGM-13 400 68 8,0 1,40E-04 1,03 1,60E-03 1,3 110
17 ДПУ-200 550 92 7,4 7,40E-04 1,53 5,00E-04 1,7 62
18 UGM-25 771 70 14 1,80E-04 0,47 6,00E-04 2,0 149
19 ДПУ-240 1100 122 11 1,88E-03 0,53 2,00E-04 3,5 80

Лабораторная работа № 4
Моделирование динамических режимов работы
двигателя постоянного тока параллельного возбуждения

Ставится задача освоения компьютерного метода исследования двигателя постоянного тока параллельного возбуждения (ДПТ). Особое внимание уделено методике расчёта динамических индуктивностей и взаимоиндуктивностей и рабочего магнитного потока.

Порядок выполнения работы

1. Составить математическую модель ДПТ. Обосновать принятые допущения.

2. Провести моделирование процесса пуска двигателя:

a) на холостом ходу без пускового сопротивления;

b) с пусковым сопротивлением;

c) под нагрузкой.

3. Провести моделирование процесса отработки нагрузки на номинальной скорости при скачкообразном набросе нагрузки.

4. Провести моделирование переходного процесса при включении добавочного (регулировочного) сопротивления в обмотку возбуждения на номинальной скорости.

5. Провести моделирование переходного процесса по п. 2.a при увеличении

a) электромагнитной постоянной времени в 2 раза;

b) электромеханической постоянной времени в 2 раза.

6. Провести аналитический расчёт процесса пуска ДПТ (по п. 2.a, 2.b или 2.c – в соответствии с вариантом задания).

7. Сравнить результаты моделирования и расчёта, сделать выводы по работе.

Исходные данные приведены в табл. 5, 6 и 7.

Контрольные вопросы

  1. Назовите динамические индуктивности, используемые при моделировании двигателя параллельного возбуждения.
  2. Покажите на кривой холостого хода точки, в которых определяется магнитный поток при расчёте динамических индуктивностей и взаимоиндуктивностей.
  3. Получите расчётное соотношение для динамической индуктивности обмотки якоря.
  4. Получите расчётное соотношение для динамической индуктивности обмотки возбуждения.
  5. Получите расчётное соотношение для динамической взаимоиндуктивности между обмоткой возбуждения и обмоткой якоря.
  6. Чему равна взаимоиндуктивность для ненасыщенных машин?
  7. Как вычисляется рабочий магнитный поток? Можно ли его вычислить непосредственно по кривой холостого хода?
  8. Поясните суть метода Гаусса в алгоритме определения рабочего магнитного потока.
  9. Как влияет индуктивность якоря и момент инерции электропривода на характер протекания переходного процесса и установившиеся значения скорости вращения и тока якоря?
  10. Как влияет реакция якоря на характер протекания переходного процесса?
Таблица 5
Мощность, кВт $P_н$ 8 Пусковое сопротивление, Ом $r_п$
Напряжение, В $U$ 220 Регулировочное сопротивление, Ом $r_р$ 201
Ток якорной цепи, А $I_н$ 40 Полюсное перекрытие $α$ 0,8
Частота вращения, об/мин $n$ 1500 Коэффициент рассеяния главных полюсов $σ$ 1,15
Конструктивная постоянная $K$ 158 Момент нагрузки, Нм $M_н$ 0–50
Число пар полюсов $p$ 2 Момент инерции, кг·м2 $J$
Число параллельных ветвей якорной обмотки $a$ 1 Сопротивление обмотки возбуждения, Ом $r_в$ 137
Число витков обмотки возбуждения $w_в$ 860 Индуктивность рассеяния, Гн $L_σ$
Число витков обмотки якоря $w_a$ 8 Коэффициент рассеяния $γ$
Ток обмотки возбуждения, А $i_{вн}$ 1,6 Сопротивление якорной цепи, Ом $r_a$ 0,55
Таблица 6
$F$, A 0 300 600 900 1200 1500 1800 2100 2400 2752
$Φ$, 10–5, Вб 0 222 444 656 734 811 869 891 912 937
Таблица 7
Вариант 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
№ режима в п. 6 2.а 2.b 2.c 2.а 2.b 2.c 2.а 2.b 2.c 2.а
$J$ 0,15 0,2 0,4 0,6 0.5 0,25 0,35 0,4 0,5 0,1
$L_σ$ 0,02 0,01 0,02 0,03
$γ$ 0,6 0,25 0,6 0,6 0,25 0,6
 
Вариант 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
№ режима в п. 6 2.b 2.c 2.а 2.b 2.c 2.а 2.b 2.c 2.а 2.b
$J$ 0,5 0,4 0,3 0,1 0,25 0,7 0,2 0,1 0,25 0,1
$L_σ$ 0,01 0,025 0,03 0,01 0,02
$γ$ 0,25 0,25 0,6 0,6 0,25

Лабораторная работа № 5
Моделирование динамических режимов работы
асинхронной машины с короткозамкнутым ротором

Рассматривается задача цифрового моделирования динамических режимов работы асинхронного двигателя.

Порядок выполнения работы

1. Составить математическую модель асинхронного короткозамкнутого двигателя. Обосновать принятые допущения.

2. Провести моделирование процесса пуска двигателя: а) на холостом ходу; б) под нагрузкой.

3. Провести моделирование реверса двигателя на номинальной частоте вращения в режиме холостого хода.

4. Провести моделирование процесса отработки номинального момента нагрузки на номинальной скорости при скачкообразном набросе нагрузки в установившемся режиме.

5. Определить перегрузочную способность двигателя (момент нагрузки изменяется от 0 до максимального значения).

6. Определить пусковой момент и амплитуду пускового тока статора двигателя в установившемся режиме.

7. Построить рабочие характеристики двигателя $I_m^s$, $I_m^r$, $ω=f(M_н)$.

При моделировании необходимо регистрировать токи ротора и статора, электромагнитный момент и частоту ротора (скольжение).

Для всех вариантов принять $J=152·10^{-3}$ кг·м2, $m=3$, $U=220/380$ В.

Чётные варианты осуществляют моделирование в неподвижной системе координат, нечётные – в синхронно вращающейся.

Исходные данные приведены в табл. 8.

Контрольные вопросы

  1. Какие методы исследования переходных процессов асинхронной машины можно использовать: а) при неизменной частоте вращения ротора, б) при изменяющейся частоте?
  2. Назовите недостатки модели асинхронной машины, использующей неподвижную относительно статора систему координат.
  3. Запишите систему уравнений асинхронной машины в синхронно вращающейся системе координат. Каковы преимущества такой системы?
  4. Чему равна взаимоиндуктивность для ненасыщенных машин?
  5. По какой причине в качестве переменной, характеризующей вращение ротора, в дифференциальных уравнениях используется скольжение, а не угловая скорость?
  6. Как определяются фазные напряжения в синхронно вращающейся системе координат?
  7. Поясните, каким образом при известных значениях токов в синхронно вращающейся системе координат определяются мгновенные значения фазных токов в естественных осях.
  8. Поясните, каким образом при известных значениях токов в неподвижной относительно статора системе координат определяются мгновенные значения фазных токов в естественных осях.
  9. Почему для задач моделирования не используется система уравнения в фазных осях?
  10. Как учесть при моделировании вытеснение тока в обмотках ротора?
Таблица 8
Вариант Параметры двигателя
$r_α^r=r_β^r$ $r_α^s=r_β^s$ $L_α^s=L_β^s$ $M$ $L_α^r=L_β^r$ $p$
1 3,8 3,57 0,279 0,263 0,289 3
2 4 3,7 0,285 0,26 0,28 2
3 3,6 3,7 0,285 0,26 0,28 1
4 4 3,5 0,285 0,26 0,28 3
5 3,6 3,5 0,285 0,26 0,28 3
6 4 3,7 0,285 0,25 0,28 2
7 3,6 3,7 0,285 0,25 0,28 3
8 4 3,5 0,285 0,25 0,28 3
9 3,6 3,5 0,285 0,25 0,28 2
10 4 3,7 0,275 0,26 0,28 2
11 3,6 3,7 0,275 0,26 0,28 3
12 4 3,5 0,275 0,26 0,28 2
13 3,6 3,5 0,275 0,26 0,28 3
14 4 3,7 0,275 0,25 0,28 1
15 3,6 3,7 0,275 0,25 0,28 2
16 4 3,5 0,275 0,25 0,28 3
17 3,6 3,5 0,285 0,25 0,28 1
18 4 3,7 0,285 0,26 0,27 3
19 3,6 3,7 0,285 0,26 0,27 2
20 4 3,5 0,285 0,26 0,27 3

Лабораторная работа № 6
Моделирование динамических режимов работы
синхронной машины с электромагнитным возбуждением

Ставится задача освоения компьютерного метода исследования рабочих и аварийных режимов работы синхронной машины.

Порядок выполнения работы

1. Составить математическую модель синхронного двигателя с электромагнитным возбуждением. Обосновать принятые допущения.

2. Провести моделирование асинхронного пуска синхронной машины.

3. Провести моделирование синхронизации синхронной машины с подсинхронной скорости

3.1. Определить влияние момента инерции нагрузки на синхронизирующие свойства машины ($J_н$, $5J_н$, $10J_н$);

3.2. Определить влияние момента сопротивления (нагрузки) на синхронизирующие свойства машины (определить max $M_н$, при котором синхронная машина ещё втягивается в синхронизм).

4. Провести моделирование аварийных режимов работы синхронной машины

4.1. Определить влияние демпферной обмотки машины (обрыв демпферной обмотки в различных режимах работы);

4.2. Определить влияние обмотки возбуждения машины (обрыв обмотки возбуждения в различных режимах работы).

5. Проанализировать полученные результаты, сделать выводы по работе.

Исходные данные приведены в табл. 9 и 10.

Контрольные вопросы

  1. Запишите уравнения связи токов и потокосцеплений в осях $d–q$, в фазных осях.
  2. Запишите систему уравнений синхронной машины в осях $d–q$.
  3. Как фазные токи и напряжения выразить через их продольные и поперечные значения?
  4. Покажите, как система уравнений синхронной машины приводится к форме Коши.
  5. Каков характер тока $i_d$, $i_q$ в установившемся режиме работы?
  6. Каким способом пускается синхронный двигатель? Какие методы пуска существуют?
  7. Какую роль играет демпферная обмотка при пуске? При синхронизации?
  8. Какова роль обмотки возбуждения?
  9. Какими параметрами определяется синхронизирующие свойства исследуемого двигателя?
  10. Как зависит момент входа в синхронизм от момента инерции нагрузки?
Таблица 9
Амплитуда напряжения якоря 527 В
Напряжение возбуждения 110 В
Активное сопротивление обмотки статора 1 Ом
Активное сопротивление обмотки возбуждения 10 Ом
Активное сопротивление успокоительной обмотки по оси $d$ 3 Ом
Активное сопротивление успокоительной обмотки по оси $q$ 2,8 Ом
Индуктивность обмотки статора по оси $d$ 0,5 Гн
Индуктивность обмотки статора по оси $q$ 0,3 Гн
Индуктивность обмотки возбуждения 0,25 Гн
Индуктивность демпферной обмотки по оси $d$ 0,25 Гн
Индуктивность демпферной обмотки по оси $q$ 0,14 Гн
Взаимоиндуктивности обмоток по оси $d$ 0,23 Гн
Взаимоиндуктивности обмоток по оси $q$ 0,13 Гн
Круговая частота сети 314 рад/с
Число пар полюсов 2
Таблица 10
Вариант Момент инерции, кг·м2 Вариант
1 0,1 2
3 0,2 4
5 0,4 6
7 0,6 8
9 0,8 10
11 1,0 12
13 1,2 14
15 0,7 16
17 0,3 18
19 0,5 20
Дифференциальные
уравнения
Парка–Горева
Операторные
уравнения
Парка–Горева

Оформление отчётов по лабораторным работам

По результатам лабораторной работы каждым студентом оформляется отчёт.

Требования к отчёту

  1. Отчёт должен содержать постановку решаемой задачи, электрическую схему исследуемой электромеханической системы, исходные данные и принятые при моделировании допущения. Должно быть обоснование используемой при описании электрической машины системы отсчёта. Отчёт также должен содержать структурную схему модели электромеханической системы, все необходимые расчёты с подробными пояснениями, результаты расчётов и моделирования в объёме, указанном в задании, и подробный их анализ. Анализ результатов моделирования предполагает качественную характеристику процессов, их количественную оценку по динамическим (скорость сходимости, время переходного процесса, перерегулирование и т.д.), статическим (точность, установившаяся ошибка и т.д.) и интегральным показателям.
  2. Графический материал должен соответствовать стандартам.
  3. В тексте необходимы ссылки на используемые литературные источники, список которых помещается на последней странице отчёта.
  4. Отчёт выполняется на бумаге стандартного формата 210x297 мм. Отчёты с небрежно написанным текстом или небрежно выполненным графическим материалом не принимаются к рассмотрению.

Библиографический список

  1. Копылов И.П. Математическое моделирование электрических машин: учеб. для вузов / И.П. Копылов. – М.: Высш. шк., 2001. – 327 с.
  2. Переходные процессы в электрических машинах и аппаратах и вопросы их проектирования: учебное пособие для вузов / О.Д. Гольдберг, О.Б. Буль, И.С. Свиреденко и др.; под ред. О.Д. Гольдберга. – М.: Высш. шк., 2001. – 512 с.
  3. Сипайлов Г.Л. Электрические машины (Специальный курс) / Г.Л. Сипайлов, Е.В. Кононенко, Г.А. Хорьков. – М.: Высш. шк., 1987. – 327 с.
  4. Трещев И.И. Электромеханические процессы в машинах переменного тока / И.И. Трещев. – Л.: Энергия, 1980. – 344 с.
  5. Зильберман С.З. Математическое моделирование электрических машин: учебное пособие к лабораторным занятиям / С.З. Зильберман. – Челябинск: ЧГТУ, 1992. – 59 с.
  6. Калиткин Н.Н. Численные методы / Н.Н. Калиткин. – М.: Наука, 1978. – 512 с.