Міністерство освіти та науки України Національний університет «Львівська політехніка» Кафедра ЕПК Лабораторна робота № 1 «Моделювання динамічних режимів електричної машини постійного струму» Мета роботи: навчитись складати математичні та цифрові моделі генератора постійного струму для досліджень різних динамічних режимів. Програма роботи Скласти математичні моделі генераторів постійного струму згідно з варіантом завдання для режиму неробочого ходу, активного та активно-індуктивного навантаження і форсування збудження. На підставі отриманих в п.1 математичних моделей скласти цифрові моделі. За допомогою отриманих цифрових моделей дослідити вказані нижче режими. Для режиму вільного ходу генератора отримати залежності вихідної ЕРС eG(t) для стрибкоподібних змін напруги збудження Ud згідно Рис. 1.1 і заданих початкових умов eG0 (табл. 1.1) різними числовими методами та різними кроками інтегрування h, і порівняти з аналітичним розв'язком.
Рис. 1.1. Графік зміни напруги збудження генератора. Дослідити динамічні режими зміни навантаження генератора з номінальним збудженням зміною опору навантаження Rн за графіком Рис. 1.2 і отримати залежності струму якоря ia(t) і напруги генератора uG(t) для двох випадків: з врахуванням індуктивності якірного кола La = LaG ; без врахуванням індуктивності якірного кола (La = 0).
Рис. 1.2. Залежність опору навантаження генератора Rн від часу. Дослідити процес зміни напруги генератора uG(t)для режиму форсованого збудження з коефіцієнтом форсування Кф і номінального навантаження Rн=Rном за умови шунтування додаткового опору Rдод в колі обмотки збудження генератора з врахуванням індуктивності якірного кола La = LaG
Рис.1.3. Схема для форсування збудження генератора постійного струму. Вхідні дані Технічні дані двигуна постійного струму з незалежним збудженням серії 2П Тип Pн Uн Iн  nн  nмакс.  (  Rя  RДП  RОЗД  Lя  JД   кВт В А  об./хв.  об./хв.   Ом  Ом  Ом  мГ  кг(м2  2ПН132L  14  220  74.00  4000  3500  0,86  0,068  0,066  76  1,8  0,048   Дані для дослідження динамічних режимів Варіант Ud1 Ud2 Ud3 eG(0) Kф  3 0,5Udн Udн -0,8Udн 0,25UGn 2,8   1.Режим номінального збудження
Рис.2. Комп’ютерна модель генератора постійного струму в неробочому ході, при стрибкоподібній зміні напруги.
Рис.3. Графік напруги на навантаженні генератора постійного струму, для режиму номінального збудження 2.Режим форсування
Рис.4 Комп’ютерна модель генератора постійного струму, для режиму форсованого збудження
Рис.5. Графік напруги на навантаженні генератора постійного струму, для режиму форсованого збудження Режим зміни активно-індуктивного навантаження






























Рис.6. Графік струму та напруги навантаження генератора постійного струму, для режиму зміни активно-індуктивного навантаження Висновок: Перехід від математичної до цифрової моделі вимагає знань пакетів моделювання, фізичних процесів, прийнятих допущень, вибору методу розв’язування диференціального рівняння. Також необхідно дотримуватись етапів моделювання для ефективного і більш точної імітації фізичних процесів.