Антиплагиат (1228490), страница 5
Текст из файла (страница 5)
11 из 24http://dvgups.antiplagiat.ru/ReportPage.aspx?docId=427.19768865&r...Диод111Р2SТрансформатор (1 первичная, 2 вторичных обмотки)12Оп-page connectorКоннектор, обеспечивающий взаимосвязь внутри схемы, без использования видимой связи13Current controlled voltage sourceБлок при помощи которого, осуществляется управление цепи, регулировкой по напряжению.14ResistorСопротивление.1574STDЛогические элемент.16Comparator virtualВиртуальный компаратор.Окончание таблицы 2.7№ИзображениеНазваниеЗначение17Pulse voltageПульсирующий источник напряжения.18АС powerИсточник переменного напряжения19CapacitorКонденсатор20GroundЗаземление21SubПодсистема создаваемая для упрощения восприятия схемы в среде моделирования NI MultisimВ свою очередь, выполняя схему в среде моделирования NI Multisim, для двигателя НБ-514, было принято решение, систему управления разработать в графической средепрограммирования NI LabVIEW.Рисунок 2.17 – Схема тяговой электрической машины НБ-514Использующиеся элементы схемы, представлены в таблице 2.7.В электродвигатель поступает напряжение в виде сформированного сигнала, из среды графического программирования NI LabVIEW, рисунок 2.18.Рисунок 2.18 – Система подачи сигнала в модель двигателя НБ-514Технические данные тягового электродвигателя НБ-514 представим в виде таблицы 2.8.Таблица 2.8 – Технические параметры тягового электродвигателя НБ-514№НаименованиеЗначениеРазмерность1Число полюсов 2р62Номинальная мощность785кВт3Часовая мощность835кВт4Напряжение950В5Номинальный ток830А6Часовой ток880А7Номинальная частота вращения915об/мин8Часовая частота вращения890об/мин9Окружная скорость якоря31,6м/с10Диаметр якоря680мм11Длина пакета якоря400мм12Число пазов якоря87-04.05.2016 18:32АнтиплагиатСтр.
12 из 24http://dvgups.antiplagiat.ru/ReportPage.aspx?docId=427.19768865&r...13Размер паза Ьп х hz10 x 42.2мм14Размеры проводника Ьпр х hпр3,53 х 6,9мм15Число проводников69616Диаметр коллектора578мм17Число коллекторных пластин34818Коллекторное деление5,21мм19Среднее межламельное напряжение16,4В20Число витков главного полюса1221Тип зазораравномерный22Коэффициент полюсного перекрытия0,6723Число витков дополнительного полюса924Магнитный поток0.0891Вб25Магнитная индукцияАВ воздушном зазоре1,03ТОкончание таблицы 2.8.№НаименованиеЗначениеРазмерностьВВ сердечнике якоря1,325ТГВ ярме полюса1,4ТДВ сердечнике полюса1,7/1,18Т26Число витков компенсационной обмотки627Число пазов628Линейная нагрузка478А/см29Фактор нагрева293930Реактивная ЭДС по Иоффе9,15В31Плотность тока в обмотке якоря6,10А/мм22.4 Внедренные решения во время разработки комплекса2.4.1 Задержка подачи управляющего сигналаПри написании программы-стенда по изучении скоростной характеристики, существовала проблема разброса значений при запуске двигателя, рисунок 2.19.
Было выяснено,что если на модель, в режиме реального времени, в NI Multisim подавать изначально напряжение в 380 В, то данные, получаемые из среды моделирования, программой NI04.05.2016 18:32АнтиплагиатСтр. 13 из 24http://dvgups.antiplagiat.ru/ReportPage.aspx?docId=427.19768865&r...LabVIEW, модулем CDS, имеют значительный разброс передаточной функции.Рисунок 2.19 – Не отрегулированный запуск модели двигателяв режиме реального времениДля решения данной задачи была разработана подпрограмма (SubVI),рисунок 2.20.
При помощи которой, происходит задержка подачи управляющего значения напряжения в модель двигателя, на 0,001 секунды.Рисунок 2.20 – Блок диаграмма SubVI, задержки подачи сигналаПодпрограмма получила название «Задержка подачи сигнала», которая была размещена, непосредственно перед входом в блок «Multisim Design», рисунок 2.21.
На рисунке2.21, маркером выделен участок, где располагается блок «Задержка подачи сигнала», ко входу «input simulation time», рисунок 2.20, необходимо присоединить инструмент измодуля CDS «Simulation Time», который в свою очередь отвечает за управлением времени моделирования, непосредственно внутри цикла «Control and Simulation Loop».Рисунок 2.21 – Блок диаграмма программы, «Построение скоростной характеристики двигателей НВА-55 и НВА-22»В результате внесенных изменений в цикл «Control and Simulation Loop», отображение графика значительно было улучшено, рисунок 2.22.Рисунок 2.22 – Скоростная характеристика асинхронных двигателей НВА-55 и НВА-223 ПОЛУЧЕНИЕ ХАРАКТЕРИСТИК С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМВИРТУАЛЬНОГО ЛАБОРАТОРНОГО КОМПЛЕКСА3.1 Лабораторный работы комплексаРисунок 3.1 – Лабораторная работа № 1На тему: «Изучение принципов моделирования в продуктах компании National Instruments»Рисунок 3.2 – Лабораторная работа № 2На тему: «Построение скоростной характеристики асинхронных двигателей НВА-22 и НВА-55»Рисунок 3.3 – Лабораторная работа № 3На тему: «Построение механических характеристик асинхронных машинАЭ92-402, НВА-55 и НВА-22»Рисунок 3.4 – Лабораторная работа № 4На тему: «Исследование зависимости скорости вращения вала двигателя НБ-418 от времени»Рисунок 3.5 – Лабораторная работа № 5На тему: «Скоростная характеристика тяговой электрической машины НБ-514»3.2 Построение скоростной характеристики асинхронных электрических машин НВА-55 и НВА-22В результате выполнения программы, рисунок 3.6, интерфейс которой представлен на рисунке 3.2, воздействуем на скорость вращения вала двигателя при помощи нагрузки.На рисунке 3.6 представлена блок диаграмма приложения написанного в среде программирования NI LabVIEW.
В главном цикле «While Loop» имеется сценарий работыприложения «Flat Sequence Structure». После того, как произведен запуск приложения, в первом цикле производиться запуск моделирования. Во втором цикле производитьсямоделирование работы двигателя, программа NI LabVIEW обращается через модуль CDs, рисунок 3.7.Рисунок 3.6 – Блок диаграмма лабораторной работы № 2Рисунок 3.7 – Цикл Control and Simulation Loop лабораторной работы № 2В модель электродвигателя НВА-55 и НВА-22 подается синусоидальный сигнал со смещением фаз на 1200, рисунке 3.8. Тем самым мы можем предотвратить искажениямоделируемого сигнала, воздействуя на него задержкой подачи сигнала, ранее описанной в пункте 2.4.1.Рисунок 3.8 – Окно настройки подаваемого сигнала в модель двигателяРисунок 3.9 – Алгоритм выполнения задержки подачи сигналаДля определения, как влияет момент прикладываемый на вал двигателяНВА-55, на скорость разгона до номинального паспортного значения, выполним четыре контрольных запуска двигателя.Данные о моделировании, сохраняются в соответствующем формате *.tdms, с возможностью последующей обработки в MS Office Excel 2014 [4].Результаты испытаний представим в виде таблице 3.1, и по полученным данным, построим зависимость скорости вращения вала двигателя от времени, рисунок 3.9.
А так жепостроим зависимость прикладываемой нагрузки от времени разгона двигателя, рисунок 3.10.Таблица 3.1 – Результаты воздействия нагрузки на длительность разгона электродвигателя НВА-55.Время,сДвигатель НВА-55Скорость вращения вала двигателя при различных нагрузках, об/минТ=0, Нм200, Нм400, Нм600, Нм800, H0,000,00,00,00,00,00,05331,0229,1137,450,3-28,80,10783,4514,8327,8194,684,60,151471,11081,3623,8254,9-12,70,201474,61503,81106,1388,971,90,251489,71470,71478,2657,615,60,301489,01471,81454,41070,574,10,351488,61472,81455,91446,251,104.05.2016 18:32АнтиплагиатСтр. 14 из 24http://dvgups.antiplagiat.ru/ReportPage.aspx?docId=427.19768865&r...0,401488,61472,71456,61434,993,60,451488,61472,71456,51438,6113,60,501488,61472,71456,51438,6148,90,551488,61472,71456,51438,6208,60,601488,61472,71456,51438,6267,70,651488,61472,71456,51438,6369,40,701488,61472,71456,51438,6510,50,751488,61472,71456,51438,6731,50,801488,61472,71456,51438,61081,00,851488,61472,71456,51438,61409,00,901488,61472,71456,51438,61416,91,001488,61472,71456,51438,61416,91,101488,61472,71456,51438,61416,91,201488,61472,71456,51438,61416,91,301488,61472,71456,51438,61416,9Таблица 3.2 – Значение момента и времени достижения номинального значения скорости вращения вала электродвигателя НВА-55Значение моментаВремя достижения номинального значения скорости вращения вала, с00,152000,254000,304.05.2016 18:32АнтиплагиатСтр.
15 из 24http://dvgups.antiplagiat.ru/ReportPage.aspx?docId=427.19768865&r...6000,358000,85Рисунок 3.9 – Скоростная характеристика электродвигателя НВА55Рисунок 3.10 – Влияние прикладываемого момента на длительность разгонаэлектродвигателя НВА-553.3 Построение механических характеристик асинхронных машинАЭ92-402, НВА-55, НВА-22На рисунке 3.11 представлена блок диаграмма лабораторной работы № 3, по построению механических характеристик электродвигателей АЭ92-402, НВА-22, НВА55.В ходе разработки программы, использовались подпрограммы, для улучшения восприятия программного кода, и упрощения поиска ошибок выполнения алгоритма. На основеэтого принципа, были разработаны программы-анализаторы для каждого двигателя, рисунок 3.13, и объединенные в одну, большую, подпрограмму, рисунок 3.12. Врезультате, мы получили взаимозаменяемую структуру программы, благодаря чему можно добавить электродвигатель в систему или убрать из главной программы.Рисунок 3.11 – Блок диаграмма лабораторной работы № 3Важную роль играет в процессе построения отладка данных, в процессе моделирования работы электродвигателя.Рисунок 3.12 – Блок диаграмма анализа данных моделированияРисунок 3.13 – Блок диаграмма анализа данных моделированияэлектродвигателя НВА-22Подпрограмма, занимающаяся сглаживанием данных в первую очередь необходима для наилучшего восприятия строящегося графика на панели интерфейс пользователя, врезультате чего, используя стандартные средства, среды графического языка программирования NI LabVIEW, была выполнена подпрограмма, рисунок 3.14.Рисунок 3.14 – Подпрограмма интерполяции данных моделированияДля наилучшего понимания алгоритма третьей лабораторной работы по построению механических характеристик электродвигателей АЭ92-402, НВА-22, НВА-55, представленана рисунке 3.15, вертикаль иерархии главной программы.На рисунке 3.15 легко можно отследить какие программы, пакеты, модули, подпрограммы взаимодействуют и какой процесс является законченным.Произведем построение механических характеристик от момента и от скольжения, трех электродвигателей и занесем все полученные параметры в таблицу 3.3.
На основетаблицы 3.3 построим графики механических характеристик и соотнесем их с моделируемой ситуацией на экране монитора.Рисунок 3.15 – Вертикаль логики работы лабораторной работы № 3Таблица 3.3 – Результаты моделирования механических характеристикN, об/минM, НмN, об/минM, НмN, об/минM, НмАЭ92-402НВА-55НВА-22150001500010000135035014003509003001200550130055070052510506551150740500450750600900700300310500500400500200250025002900140Рисунок 3.16 – Механическая характеристикаэлектродвигателя АЭ92-402, НВА-22, НВА-55Рисунок 3.17 – Механическая характеристика с интерфейсной панели3.4 Построение графика скорости вращения вала двигателя НБ-418 от времениСтруктура логики основной части программы лабораторной работы № 4, аналогична логике выполнения трех предыдущих.Рисунок 3.18 – Блока диаграмма плагина Control and Simulation LoopНа рисунке 3.18 представлена блок диаграмма основной части программы, где присутствует система управления тиристорами, формируется сигнал, после сравнениякомпаратором, сигнал посылается и одновременно с этим, выводиться на интерфейс пользователя, рисунок 3.19.Рисунок 3.19 – График работы тиристоровГде красной линией, показывается управляющее напряжение, открывающее тиристор, а синей линией – напряжение вторичной полу обмотки трансформатора.На рисунке 3.20 представлена система отображения данных о работе тиристоров, на интерфейсную панель пользователя.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
