Диссертация (792817), страница 24

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 24)

= %g К/Вт',RWindStator));R45=RWindStator/6;R46=RWindStator/6;R47=RWindStator/6;R48=RWindStator/6;R49=RWindStator/6;R50=RWindStator/6;disp('Тепловое сопротивление лобовой части обмотки статора - Rлоб.обм.с.')tp=0.0106;% Полюсный шагlep=0.05;% Эмпирическая величина для двигателей малой мощностиacu=401;% Теплопроводность медиAcu=0.0012;% Площадь поперечного сечения лобовой обмотки статораlav=Lact+1.2*tp+lep;% Длина половины лобовой части статорной обмоткиREndWindStator=lav/(acu*Acu*Qs*6);disp(sprintf('Rлоб.обм.с. = %g К/Вт',REndWindStator));R44=REndWindStator;R51=REndWindStator;%disp('Тепловое сопротивление вала ротора - Rв')ash=40;% Теплопроводность вала ротора (сталь)RShaft=lsh/(pi*rri^2*ash);disp(sprintf('Rв = %g К/Вт',RShaft));R91=RShaft/6;R92=RShaft/6;R93=RShaft/6;R94=RShaft/6;R95=RShaft/6;R96=RShaft/6;%disp('Тепловое сопротивление подшипников ротора - Rподш')dbearning=0.08;% Диаметр подшипника180RBearning=0.45*(0.12-dbearning)*(33-w*dbearning);disp(sprintf('Rподш = %g К/Вт',RBearning));R61=RBearning;R67=RBearning;R83=0.01;R89=0.01;disp('Тепловое сопротивление свободной части корпуса - Rк.св.')lfe=0.055;% Длина плоскости лобовой части обмотки статораRFreeFrame=(lsh-lfe)/(2*afr*pi*((rso+hfr)^2-rso^2))/4;disp(sprintf('Rк.св.

= %g К/Вт',RFreeFrame));R10=RFreeFrame/10;R11=RFreeFrame/10;R12=RFreeFrame/10;R13=RFreeFrame/10;R14=RFreeFrame/10;R15=RFreeFrame/10;R16=RFreeFrame/10;R17=RFreeFrame/10;R18=RFreeFrame/10;R19=RFreeFrame/10;disp('Тепловое сопротивление между стержнями ротора - Rр')r5=0.093;% Наружный радиус ротораr8=0.0975;% Эквивалентный радиус обмотки ротораaal=237;% Теплопроводность аллюминияlr=0.120;% Длина ротора электродвигателяRr=((-1*600)/(4*pi*(r5^2-r8^2)*aal*lr)*((r5^2+r8^2)-((4*r5^2*r8^2*log(r5/r8)/(r5^2-r8^2)))));disp(sprintf('Rр = %g К/Вт',Rr));R76=Rr/6;R77=Rr/6;R78=Rr/6;R79=Rr/6;R80=Rr/6;R81=Rr/6;disp('Тепловое сопротивление между стержнями ротора и воздушным зазором - Rр-возд.заз.')%!!!*6% RrVozZ=(-1/(2*pi*aal*lr))*(1-((2*r8^2*log(r5/r8))/(r5^2-r8^2)));b11=0.002;h11=(2*aair)/(2*b11);RrVozZ=(0.1*6*10)/(2*pi*rb*0.15*h11)disp(sprintf('Rр-возд.заз.

= %g К/Вт',RrVozZ));R69=RrVozZ/6;R70=RrVozZ/6;R71=RrVozZ/6;R72=RrVozZ/6;R73=RrVozZ/6;disp('Тепловое сопротивление ярма статора - Rярма')rnar=0.155;% Наружный радиус статораrvn=0.11;% Наружный радиус зубцов статораa1r=39;% Теплопроводность шихтованных листов сердечника статораl1=0.15;% Длина активной части ярма статораs1=0.97;% ????Rradyoke=((1)/(4*pi*(rnar^2-rvn^2)*a1r*l1*s1)*((rnar^2+rvn^2)-((4*rnar^2*rvn^2*log(rnar/rvn)/(rnar^2rvn^2)))));disp(sprintf('Rярма = %g К/Вт',Rradyoke));R29=Rr/5;R30=Rr/5;R31=Rr/5;R32=Rr/5;181disp('Тепловое сопротивление от зубцов статора к пазовой части обмотки - Rз-обм.')%!!!*10tau=0.017;% Шаг зубцов статораbt=0.003;% ???n=36;% Количество зубцовRtW=3*(pi*bt*(rnar^2-rvn^2))/(a1r*(rnar^2-rvn^2)^2*n*tau*s1*l1);disp(sprintf('Rз-обм.

= %g К/Вт',RtW));R52=RtW/5;R53=RtW/5;R54=RtW/5;R55=RtW/5;R56=RtW/5;%disp('Тепловое сопротивление зубцов статора в осевом напралении - Rз.осев.')RtAxial=((1)/(4*pi*(rnar^2-rvn^2)*a1r*l1*s1*bt)*((rnar^2+rvn^2)-((4*rnar^2*rvn^2*log(rnar/rvn)/(rnar^2rvn^2)))));disp(sprintf('Rз-обм. = %g К/Вт',RtAxial));R57=RtAxial;R58=RtAxial;R59=RtAxial;R60=RtAxial;disp('Тепловое сопротивление между валом ротора и стержнями - Rв-ст.') % Согласовать схему по сердечнику и валу ротора - усложнить?%!!!*5r9=0.03% Наружный радиус вала ротораRVSt=(1*70/(2*pi*a1r*l1*s1)*(((-2*r9^2*log(r8/r9))/(r8^2-r9^2)))+1);disp(sprintf('Rв-ст.

= %g К/Вт',RVSt));R84=RVSt/5;R85=RVSt/5;R86=RVSt/5;R87=RVSt/5;R88=RVSt/5;disp('Тепловые сопротивления правой и левой торцевых крышек корпуса - Rтор.кор.')r1torc=0.155% Наружный радиус торцевой крышки корпусаr2torc=0.03% Внутренний радиус торцевой крышки корпусаhtorc=0.01% Толщина торцевой крышки корпусаRTorc=(160*htorc)/(afr*pi*(r1torc^2-r2torc^2));disp(sprintf('Rтор.кор. = %g К/Вт',RTorc));R27=RTorc;R34=RTorc;disp('Тепловые сопротивления торца вала двигателя - Rтор.в.')r1torcval=0.03% Наружный радиус торцевой крышки корпусаhtorcval=0.05% Толщина торцевой крышки корпусаRTorcVal=htorcval/(afr*4*pi*r1torcval^2);disp(sprintf('Rтор.в. = %g К/Вт',RTorcVal));R90=RTorcVal;R97=RTorcVal;disp('Тепловые сопротивления остальных частей корпуса - Rк.ост.')% R27=0.6;% R34=0.6;% R90=0.1;% R97=0.1;R68=0.2;R74=0.2;disp('Теплоемкости узлов электродвигателя АО-63-4')CFrame1=13120/11;C1=CFrame1;disp(sprintf('C1 = %g К/Вт',C1));182C2=CFrame1;disp(sprintf('C2 = %g К/Вт',C2));C3=CFrame1;disp(sprintf('C3 = %g К/Вт',C3));C4=CFrame1;disp(sprintf('C4 = %g К/Вт',C4));C5=CFrame1;disp(sprintf('C5 = %g К/Вт',C5));C6=CFrame1;disp(sprintf('C6 = %g К/Вт',C6));C7=CFrame1;disp(sprintf('C7 = %g К/Вт',C7));C8=CFrame1;disp(sprintf('C8 = %g К/Вт',C8));C9=CFrame1;disp(sprintf('C9 = %g К/Вт',C9));C10=CFrame1;disp(sprintf('C10 = %g К/Вт',C10));C11=500;disp(sprintf('C11 = %g К/Вт',C11));CYoke1=15548/5;C12=CYoke1;disp(sprintf('C12 = %g К/Вт',C12));C13=CYoke1;disp(sprintf('C13 = %g К/Вт',C13));C14=CYoke1;disp(sprintf('C14 = %g К/Вт',C14));C15=CYoke1;disp(sprintf('C15 = %g К/Вт',C15));C16=CYoke1;disp(sprintf('C16 = %g К/Вт',C16));C17=500;disp(sprintf('C17 = %g К/Вт',C17));C18=CFrame1;disp(sprintf('C18 = %g К/Вт',C18));CWinding1=6230/7;C20=CWinding1;disp(sprintf('C20 = %g К/Вт',C20));C21=CWinding1;disp(sprintf('C21 = %g К/Вт',C21));C22=CWinding1;disp(sprintf('C22 = %g К/Вт',C22));C23=CWinding1;disp(sprintf('C23 = %g К/Вт',C23));C24=CWinding1;disp(sprintf('C24 = %g К/Вт',C24));C25=CWinding1;disp(sprintf('C25 = %g К/Вт',C25));C26=CWinding1;disp(sprintf('C26 = %g К/Вт',C26));CEndWinding1=9959/2;C27=CEndWinding1;disp(sprintf('C27 = %g К/Вт',C27));183C19=CEndWinding1;disp(sprintf('C19 = %g К/Вт',C19));CTeeth1=3608/5;C28=CTeeth1;disp(sprintf('C28 = %g К/Вт',C28));C29=CTeeth1;disp(sprintf('C29 = %g К/Вт',C29));C30=CTeeth1;disp(sprintf('C30 = %g К/Вт',C30));C31=CTeeth1;disp(sprintf('C31 = %g К/Вт',C31));C32=CTeeth1;disp(sprintf('C32 = %g К/Вт',C32));C33=100;disp(sprintf('C33 = %g К/Вт',C33));C34=100;disp(sprintf('C34 = %g К/Вт',C34));C35=100;disp(sprintf('C35 = %g К/Вт',C35));C36=100;disp(sprintf('C36 = %g К/Вт',C36));C37=100;disp(sprintf('C37 = %g К/Вт',C37));C38=1000;disp(sprintf('C38 = %g К/Вт',C38));C39=1000;disp(sprintf('C39 = %g К/Вт',C39));CRotor1=15912/6;C40=CRotor1;disp(sprintf('C40 = %g К/Вт',C40));C41=CRotor1;disp(sprintf('C41 = %g К/Вт',C41));C42=CRotor1;disp(sprintf('C42 = %g К/Вт',C42));C43=CRotor1;disp(sprintf('C43 = %g К/Вт',C43));C44=CRotor1;disp(sprintf('C44 = %g К/Вт',C44));C45=CRotor1;disp(sprintf('C45 = %g К/Вт',C45));C46=CRotor1;disp(sprintf('C46 = %g К/Вт',C46));C47=100;disp(sprintf('C47 = %g К/Вт',C47));CShaft1=3386/5;C48=CShaft1;disp(sprintf('C48 = %g К/Вт',C48));C49=CShaft1;disp(sprintf('C49 = %g К/Вт',C49));C50=CShaft1;disp(sprintf('C50 = %g К/Вт',C50));C51=CShaft1;disp(sprintf('C51 = %g К/Вт',C51));C52=CShaft1;disp(sprintf('C52 = %g К/Вт',C52));C53=100;184disp(sprintf('C53 = %g К/Вт',C53));disp('Мощность потерь узлов электродвигателя АО-63-4 (P MathCAD)')PYoke=33*3.5/5;P1=PYoke;disp(sprintf('P1 = %g Вт',P1));P2=PYoke;disp(sprintf('P2 = %g Вт',P2));P3=PYoke;disp(sprintf('P3 = %g Вт',P3));P4=PYoke;disp(sprintf('P4 = %g Вт',P4));P5=PYoke;disp(sprintf('P5 = %g Вт',P5));PEndWind=255.06*3.5/2;P6=PEndWind;disp(sprintf('P6 = %g Вт',P6));PWind=253.44*3.5/7;P7=PWind;disp(sprintf('P7 = %g Вт',P7));P8=PWind;disp(sprintf('P8 = %g Вт',P8));P9=PWind;disp(sprintf('P9 = %g Вт',P9));P10=PWind;disp(sprintf('P10 = %g Вт',P10));P11=PWind;disp(sprintf('P11 = %g Вт',P11));P12=PWind;disp(sprintf('P12 = %g Вт',P12));P13=PWind;disp(sprintf('P13 = %g Вт',P13));P14=PEndWind;disp(sprintf('P14 = %g Вт',P14));PTeeth=56.5*3.5/10;P15=PTeeth;disp(sprintf('P15 = %g Вт',P15));P16=PTeeth;disp(sprintf('P16 = %g Вт',P16));P17=PTeeth;disp(sprintf('P17 = %g Вт',P17));P18=PTeeth;disp(sprintf('P18 = %g Вт',P18));P19=PTeeth;disp(sprintf('P19 = %g Вт',P19));P20=PTeeth;disp(sprintf('P20 = %g Вт',P20));P21=PTeeth;disp(sprintf('P21 = %g Вт',P21));P22=PTeeth;disp(sprintf('P22 = %g Вт',P22));P23=PTeeth;disp(sprintf('P23 = %g Вт',P23));P24=PTeeth;disp(sprintf('P24 = %g Вт',P24));PRotor=352*3.5/7;P25=PRotor;185disp(sprintf('P25 = %g Вт',P25));P26=PRotor;disp(sprintf('P26 = %g Вт',P26));P27=PRotor;disp(sprintf('P27 = %g Вт',P27));P28=PRotor;disp(sprintf('P28 = %g Вт',P28));P29=PRotor;disp(sprintf('P29 = %g Вт',P29));P30=PRotor;disp(sprintf('P30 = %g Вт',P30));P31=PRotor;disp(sprintf('P31 = %g Вт',P31));phi54=0;186Приложение БФрагмент модели Simulink исследования теплового состояния асинхронного двигателя АО-63-4187Приложение ВТаблица 1Значения критериев качества для нелинейной АСУТ с комбинированнымрегулятором при различных начальных условиях , Ctр , с,%dy (t ) / dt , С  сНачальные условия: нач  100С и I s*  0,5 .10203040738772119217729,87,57,38,955,68·10-31,23·10-31,6·10-31,62·10-3 120С и I s*  0,5 .10203040Начальные условия: нач1223121716572167 140С и I s*  0,5 .10203040Начальные условия: нач17981760218926211020Начальные условия: нач  160С и I s*  0,5 .23737,63,57·10-323276,97,74·10-38,36,47,611,137,26,28,613,85·10-31,07·10-31,3·10-31,35·10-34,22·10-39,16·10-31,06·10-31,06·10-330269310,88,4·10-340308418,28,59·10-310203040Начальные условия: нач  100С и I s*  0,8 .136084,85·10-313136,21,05·10-317617,41,27·10-3224711,31,26·10-3Начальные условия: нач  120С и I s*  0,8 .1020304018201782220826327,26,18,713,8-4,23·10-3-9,16·10-3-1,03·10-3-1,06·10-3188Продолжение таблицы 1 , Ctр , с,%dy (t ) / dt , С  с 140С и I s*  0,8 .10203040Начальные условия: нач2443240327573134 160С и I s*  0,8 .10203040Начальные условия: нач30343027326636807,371118,78,68,414,718,53,51·10-37,6·10-38,1·10-38,2·10-32,94·10-36,08·10-36,35·10-36,54·10-310203040Начальные условия: нач  100С и I s*  1 .17457,24,35·10-3169469,43·10-321208,31,07·10-3255313,11,11·10-3Начальные условия: нач  120С и I s*  1 .22177,33,77·10-321716,68,19·10-32552109,01·10-3294116,29,18·10-3Начальные условия: нач  140С и I s*  1 .28468,23,12·10-328097,96,62·10-33097136,93·10-3348219,17,13·10-310203040Начальные условия: нач  160С и I s*  1 .34519,434099,2361417,7418919,310203040102030402,6·10-35,25·10-35,39·10-35,57·10-3189Таблица 2Значения критериев качества для нелинейной АСУТ с ПИ-регуляторомпри различных начальных условиях , Ctр , с,%dy (t ) / dt , С  сНачальные условия: нач  100С и I s*  0,5 .10817244,13·10-220856228,19·10-230106020,71,02·10-240203320,51,09·10-2Начальные условия: нач  120С и I s*  0,5 .10893213,65·10-22095419,37,22·10-230125018,88,79·10-240227919,49,08·10-2Начальные условия: нач  140С и I s*  0,5 .101004173,14·10-2201087166,16·10-2301606177,18·10-240263018,77,2·10-2Начальные условия: нач  160С и I s*  0,5 .101125132,68·10-2201250135,21·10-230210015,35,72·10-240306318,75,72·10-2Начальные условия: нач  100С и I s*  0,8 .10915203,55·10-22097718,57,01·10-230131118,38,69·10-240234019,18,69·10-2190Продолжение таблицы 3.3 , C10203040102030401020304010203040102030401020304010203040tр , с,%dy (t ) / dt , С  сНачальные условия: нач  120С и I s*  0,8 .100816,5109115,9163116,7264318,5Начальные условия: нач  140С и I s*  0,8 .113812,5126112,5213015309218,5Начальные условия: нач  160С и I s*  0,8 .1259914609,5260014,2313813,7Начальные условия: нач  100С и I s*  1 .99011,7106716156217257318,5Начальные условия: нач  120С и I s*  1 .108714119613,5194715,3291718,3Начальные условия: нач  140С и I s*  1 .12219,9138710,5244314,2312015,3Начальные условия: нач  160С и I s*  1 .1323816128,3299014317810,73,13·10-26,15·10-27,23·10-27,17·10-22,64·10-25,12·10-25,61·10-25,6·10-22,24·10-24,26·10-24,42·10-24,42·10-23,21·10-26,32·10-27,52·10-27,46·10-22,81·10-25,5·10-26,2·10-26,16·10-22,36·10-24,55·10-24,8·10-24,8·10-21,99·10-23,76·10-23,77·10-23,77·10-2191Приложение ГКод функции программы для решения системы нелинейныхдифференциальных уравнений АСУТ с комбинированным регуляторомfunction f=threepointKombNL2(t,x)%Постоянная времени ТАД как объекта управления температуройTtad=1312;%Коэффициенты усиления устройства управления, исполнительного% и измерительного устройствkph=5; kad=3.14; kvo=0.01; kos=10/180;%Значения постоянной времени изодрома, коэффициента усиления%изодрома, постоянной времени Т1 и Т2 и коэффициента усиления%обратной связи,Tiz=10, kiz=2.656e-4; T1=3125; T2=76.923; kos=0.1;%Произведение коэффициентов усиления устройства управления,%исполнительного и измерительного устройствkpost=kph*kad*kvo*kos;%Значение UзадUz=-40;%Значение первой производной UзадdUz=0;%Значение второй производной UзадddUz=0;%Условие, определяющее максимальное значение Uк, которое%соответствует максимальной частоте вращения вала%исполнительного устройства (вентилятора-охлаждения)ydt2 = (kpost*x(3)-x(2))/Tm;if x(2)+ydt2 < -0.436ydt2 = -0.436 - x(2);end;%Значения коэффициентов полинома, аппроксимирующего%нелинейность kphi от подачи охлаждающего воздухаphi2=1.4063; phi1=-0.2488; phi0=0.0134;192%Выражение полинома, аппроксимирующего нелинейность kphi от подачи охлаждающего воздухаktad=phi2*ydt2^2+phi1*ydt2+phi0;%Дифференциальные уравнения, описывающие переходные%процессы, протекающие в нелинейной АСУТ%с комбинированным регуляторомf=[(kiz^2*(Tiz^2*ddUz+2*Tiz*dUz+Uz-Tiz^2*x(1)-2*Tiz*x(3)-x(3)))/Tiz^2;...((phi2*ydt2+phi1*ydt+phi0)*kiy-x(2))/Tphi;...(kos*(T2^2*x(2)+2*T2*(1)+x(3)-T2^2*x(2)-2*T2*x(1)-x(3)))/T1];Код основной функции для решения системы нелинейныхдифференциальных уравнений АСУТ с комбинированным регуляторомfunction dynpointCombNL2()%Задание функции решения, временного отрезка и начальных условий системы нелинейных дифференциальных уравнений[t,y]=ode45(@threepointCombNL2,[0 12000],[0,0,2.72*-40]);%Построение зависимости Uиу от времени tplot(t,y(:,1));%Включение сетки на графическом окне зависимости Uиу от времени tgrid on;%Название окна зависимости Uиу от времени ttitle('Решение ДУ для нелинейной АСУТ с ПИ');%Название оси абсциссxlabel('Время t');%Название оси ординатylabel('Значение для U в В');%Создание легенды зависимости Uиу от времени tlegend('y_1 - U_и');193Код функции программы для решения системынелинейных дифференциальных уравнений АСУТ с ПИ-регуляторомfunction f=threepointPiNL2(t,x)%Постоянная времени ТАД как объекта управления температуройTtad=1312;%Коэффициенты усиления устройства управления, исполнительного% и измерительного устройствkph=5; kad=3.14; kvo=0.01; kos=10/180;%Произведение коэффициентов усиления устройства управления,%исполнительного и измерительного устройствkpost=kph*kad*kvo*kos;%Значение UзадUz=-40;%Значение первой производной UзадdUz=0;%Значение второй производной UзадddUz=0;%Условие, определяющее максимальное значение Uк, которое%соответствует максимальной частоте вращения вала%исполнительного устройства (вентилятора-охлаждения)ydt2 = (kpost*x(3)-x(2))/Tm;if x(2)+ydt2 < -0.436ydt2 = -0.436 - x(2);end;%Значения коэффициентов полинома, аппроксимирующего%нелинейность kphi от подачи охлаждающего воздухаphi2=1.4063; phi1=-0.2488; phi0=0.0134;%Выражение полинома, аппроксимирующего нелинейность kphi от подачи охлаждающего воздухаktad=phi2*ydt2^2+phi1*ydt2+phi0;%Дифференциальные уравнения, описывающие переходные%процессы, протекающие в нелинейной АСУТ%с комбинированным регуляторомf=[(ktad*x(2)-x(1))/Ttad;...(ydt2);...(kpi*Tpi*(dUz-((ktad*x(2)-x(1))/Ttad))+Uz-x(1))/Tpi];194Код основной функции для решения системынелинейных дифференциальных уравнений АСУТ с ПИ-регуляторомfunction dynpointPiNL2()%Задание функции решения, временного отрезка и начальных%условий системы нелинейных дифференциальных уравнений[t,y]=ode45(@threepointPiNL2,[0 12000],[0,0,2.72*-40]);%Построение зависимости Uиу от времени tplot(t,y(:,1));%Включение сетки на графическом окне зависимости Uиу от времени tgrid on;%Название окна зависимости Uиу от времени ttitle('Решение ДУ для нелинейной АСУТ с ПИ');%Название оси абсциссxlabel('Время t');%Название оси ординатylabel('Значение для U в В');%Создание легенды зависимости Uиу от времени tlegend('y_1 - U_и')195Приложение ДПатент на полезную модель №156446196197198199Патент на полезную модель №156446200201202203Приложение ЕАкт о внедрении.

Характеристики

Список файлов диссертации