07РАЗДЕЛЫ ДИПЛОМА (1226822), страница 13
Текст из файла (страница 13)
.
Коэффициент рассеяния асинхронного двигателя:
| (Г.8) |
;
k1 = k2 = 0,91.
Настройка токовых контуров производится без учета влияния перекрестных связей. Передаточная функция разомкнутого контура тока статора по оси β записывается в виде:
| (Г.9) |
При частоте ШИМ, равной fшим, значение чистого запаздывания составляет τ = 1/fшим = 1/4000 = 2,510-4 с. Примем малую постоянную времени равной времени чистого запаздывания TμI = τ и для настройки контура на ОМ применим ПИ-регулятор с параметрами:
; (Г.10)
τр.т = σТ1, (Г.11)
где βр.т – динамический коэффициент регулятора тока;
kп = 1 – коэффициент пропорциональности преобразователя частоты;
kд.т = 1 – коэффициент пропорциональности датчика тока.
Для контура i1β., расчет аналогичен как для контура i1α.
;
τр.т = 0,170,029 = 0,0493 с.
Для расчета параметров регулятора в контуре, содержащем подчиненный замкнутый контур, рассмотрим его как апериодическое звено с эквивалентной малой постоянной времени, равной удвоенной малой постоянной времени подчиненного контуpa. Тогда передаточная функция объекта, по которой рассчитываются параметры регулятора потока, должна быть записана в виде:
| (Г.12) |
где Тμψ – малая постоянная времени при отсутствии запаздывания в определении потокосцепления ротора, Тμψ = 2ТμI = 22,510-4 = 510-4 с.
Параметры ПИ регулятора потока должны быть следующими:
| (Г.13) |
τр.пт = Т2 , | (Г.14) |
где βр.пт – динамический коэффициент регулятора потокосцепления;
;
τр.пт = 0,08 с.
Контур динамического момента не содержит звена с большой постоянной времени. В предположении, что в двигателе установлено номинальное потокосцепление ротора Ψ2н, передаточная функция объекта регулирования:
, (Г.15)
где ТμМ – малая постоянная времени контура регулирования момента.
Для определения потокосцепления статора Ψ2н определим потокосцепление ротора, Вб:
| (Г.16) |
.
Потокосцепление обмотки статора, Вб:
| (Г.17) |
.
Определим коэффициент пропорциональности датчика момента:
| (Г.18) |
где uз.м = 10 В – величина напряжения сигнала задания момента;
Ммах – максимальный момент двигателя, Нм;
.
Передаточная функция апериодического звена, которым при расчете параметров регулятора момента заменена передаточная функция замкнутого контура тока i1β при ТμМ = 2ТμI = =510-4 с. Для настройки контура на модульный оптимум регулятор должен быть интегрирующим с передаточной функцией:
Wр.м(р) = βр.м/р, | (Г.19) |
где βр.м – динамический коэффициент регулятора момента, равный:
| (Г.20) |
τр.м = 1/βр.м; | (Г.21) |
;
τр.м = 1/13920 = 7.210-5 с.
Настройку контура скорости произведем на модульный оптимум. Поскольку объект представляет собой интегрирующее звено, для настройки необходимо применить пропорциональный регулятор скорости с коэффициентом:
| (Г.22) |
где kд.с – коэффициент пропорциональности датчика скорости, равный:
| (Г.23) |
где uз.с = 10 В – величина напряжения сигнала задания скорости;
.
При настройке на симметричный оптимум регулятор скорости должен быть пропорционально-интегральным. Его коэффициент рассчитывается по формуле (3.3), т.е. βр.с = kр.с, а постоянная времени должна быть равна τр.с = 4 Тμω = 8ТμМ = =0,001. Тогда по (3.3):
.
В элементах схемы, относящихся к модели потока, расчеты выполняются по следующим формулам:
- эффективное значение потокосцепления ротора:
;
- электромагнитный момент двигателя:
;
- частота роторной ЭДС:
.
ПРИЛОЖЕНИЕ Д
(обязательное)
Расчет вентиляции помещения дежурного персонала ПС
Организация, без достаточного учета эргономических и санитарно-гигиенических требований ведет к увеличению загруженности диспетчеров, снижению качества управляющей деятельности и может вызывать стойкое ухудшение состояния здоровья.
В помещениях диспетчерского персонала основными источниками тепла являются: стационарные и переносные электрообогревательные приборы, электропроводка осветительных цепей, электропроводка и электрощиты цепей диспетчерской централизации и ее релейных постов.
Для более комфортного труда диспетчера необходимо рассчитать искусственную вентиляцию помещения для поддержания таких параметров воздушной среды, при которых человек благодаря своей индивидуальной системе автоматической терморегуляции организма чувствовал бы себя комфортно, т.е. не замечал влияние среды. [23 стр.63].
Определим количество приточного воздуха при избытках тепла по формуле:
(Д.1)
где c – удельная теплоемкость воздуха при постоянном давлении, кДж/кг ˚С, равная 1 кДж/(кг ˚С); pпр – плотность поступающего в помещение воздуха, кг/м3; Qизб – избыточное выделение явной теплоты, кДж/ч; tвыт – температура удаляемая из помещения за пределы рабочей или обслуживаемой зоны ˚С;. tпр – температура приточного воздуха, ˚С.
Температура удаляемого из помещения воздуха определяется по формуле:
tвыт = t р.з. + ∆t · ( H - 2 ), (Д.2)
где tр.з – температура в рабочей зоне, которая не должна превышать допустимую по нормам (tр.з не больше tдоп), ˚С; ∆t – температура градиент по высоте помещения (превышение t высоты помещения), ˚С; Н – расстояние от пола до центра вытяжных проемов (высота помещения), м; 2 – высота рабочей зоны, м.
Qизб = ∑Q – ∑Qух , (Д.3)
где ∑Q – суммарное количество поступающей в помещение явной теплоты; ∑Qух – суммарное количество уходящей из помещения теплоты.
Разрабатывается система вентиляции диспетчерской длиной 27 метров и шириной 14 метров.
Площадь трех световых прямоугольных проемов Fост =20м2.
Температура удаляемого из помещения воздуха определяется по формуле:
tвыт = tр.з.+ ∆t · ( H – 2 ), (Д.4)
где tр.з – температура в рабочей зоне, которая не должна превышать допустимую по нормам (tр.з не больше tдоп), ˚С, tр.з = 22 ˚С; ∆t – температура градиент по высоте помещения (превышение t высоты помещения), ˚С; Н – расстояние от пола до центра вытяжных проемов (высота помещения), м, Н = 5 м; 2 – высота рабочей зоны, м.
tвыт = 22 + 1 · ( 5 – 2 ) = 25 ˚С
Тепловыделение от искусственного освещения:
Q1 = 1000N = 1000 · 1,94 = 1940Дж/ч
N = 1.94 кВт – расходуемая мощность светильников (Philips TL-D58W), кВт.
Тепловыделение от людей:
Q2 = n · qч = 200 · 5 = 1000 Дж/ч
где qч – количество тепла, выделяемое одним человеком, 200 Вт;
n – число работающих.
Количество тепла, поступающего в помещение через световые проемы от солнечной радиации:
Q3 = Fост · qc · Aост = 20 ·110 · 1.45 =3190 Дж/ч
где Fост – площадь поверхности остекления (площадь трех прямоугольных проемов Fост = 20 м2); qc =110 Вт/м2 – теплопоступления через 1 м2 при одинарном остеклении в стальных переплетах; Aост = 1,45.
∑Q = Q1 + Q2 + Q3 = 1940 + 1000 + 3190 =6130 Дж/ч.
Потери тепла из помещения Qух через стены, двери, окна оценивают ориентировочно по формуле:
, (Д.5)
где λ =0,41 Вт/м ∙ ˚С – теплопроводность стен; S – площадь, м2, S = 410, м2; δ – толщина стен, м.
Qизб = ∑Q – ∑Qух , (Д.6)
где ∑Q – суммарное количество поступающей в помещение явной теплоты; ∑Qух – суммарное количество уходящей из помещения теплоты.
Qизб =∑Q – ∑Qух = 6130 – 3920 = 2210 Дж/ч
Определим количество приточного воздуха при избытках тепла по формуле:
Общеобменную вентиляцию характеризуют кратностью воздухообмена (1/ч), которая показывает, сколько раз в течение часа весь воздух в помещении обновится:
k = Vвент / Vпом (Д.7)
где Vвент – объем поступающего в помещении (удаляемого из него) воздуха в течении 1 ч, м3 / ч; Vпом – объем помещения, м3.
k = 263,09 / 1890 = 0,14
LпpƩ = LпpƩ ∙ k = 263,5 ∙ 0,14 = 36,89 м3/ч.
135