Здесь можно найти учебные материалы, которые помогут вам в написании курсовых работ, дипломов, контрольных работ и рефератов. Так же вы мажете самостоятельно повысить уникальность своей работы для прохождения проверки на плагиат всего за несколько минут.

ЛИЧНЫЙ КАБИНЕТ 

Здравствуйте гость!

 

Логин:

Пароль:

 

Запомнить

 

 

Забыли пароль? Регистрация

 

Повышение оригинальности

Предлагаем нашим посетителям воспользоваться бесплатным программным обеспечением «StudentHelp», которое позволит вам всего за несколько минут, выполнить повышение оригинальности любого файла в формате MS Word. После такого повышения оригинальности, ваша работа легко пройдете проверку в системах антиплагиат вуз, antiplagiat.ru, РУКОНТЕКСТ, etxt.ru. Программа «StudentHelp» работает по уникальной технологии так, что на внешний вид, файл с повышенной оригинальностью не отличается от исходного.

Результат поиска


Наименование:


Курсовик Исследование электродинамического преобразователя энергии с тиристорной схемой питания, применяемого в вибростендах, при виброакустическом просвечивании земной коры, в медицине. Тиристорная схема питания преобразователя. Исследование аварийных режимов.

Информация:

Тип работы: Курсовик. Предмет: Схемотехника. Добавлен: 16.07.2009. Год: 2009. Уникальность по antiplagiat.ru: < 30%

Описание (план):


3
Тольяттинский политехнический институт
Кафедра «Промышленная электроника»


Курсовая работа по МАРЭС

ЭЛЕКТРОДИНАМИЧЕСКИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ЭНЕРГИИ С ТИРИСТОРНОЙ СХЕМОЙ ПИТАНИЯ

вариант 1114


Студент: Глушенков М.С.
Группа: Э-305
Преподаватель: Кудинов А.К.
Тольятти 1998 г.
Содержание

1. Описание объекта исследования
2. Исходные данные
3. Задание для курсовой работы
4. Составление математической модели
5. Методика расчета искомых параметров и характеристик
6. Алгоритм программы и программа расчета
7. Результаты расчета и вывод
1. Описание объекта исследования

Объектом исследования является электродинамический преобразователь энергии с тиристорной схемой питания, который может применяться в вибростендах, при виброакустическом просвечивании земной коры, в медицине и других отраслях техники.
1.1 Электродинамический преобразователь

Схематично электродинамический преобразователь изображен на рис.1. Он состоит из магнитопровода 1 с обмоткой подмагничивания 2 цилиндрической формы. В кольцевом воздушном зазоре магнитопровода помещается подвижная обмотка якоря 3, имеющая два вывода 4 для подключения к схеме питания. Обмотка подмагничивания 2 запитывается постоянным потоком и может быть заменена постоянным магнитом. Постоянный поток Ф0, созданный этой обмоткой пронизывает воздушный зазор и помещенную в него обмотку якоря 3. Обмотка якоря 3 жестко связана с нагрузкой, состоящей в общем случае из массы m1 , пружины жесткостью и элемента вязкого трения с коэффициентом
1.2 Схема питания преобразователя

Тиристорная схема питания преобразователя представлена на рис.2. Она состоит из источника питающего напряжения Е и двух тиристорных мостов - коммутирующего (на тиристорах VS1…VS4) и реверсивного (на тиристорах VS5…VS8). Задача схемы заключается в формировании в обмотке якоря преобразователя переменного тока заданной частоты. Частота может быть как фиксированной, так и изменяться по заданному закону. Коммутирующий мост обеспечивает формирование в заданные моменты времени фронтов и спадов импульсов тока, а реверсивный - чередующееся изменение направления импульсов тока в нагрузке.
Схема работает следующим образом.
В момент времени t1 подаются отпирающие импульсы на управляющие выводы тиристоров VS1, VS4, VS5, VS8. Ток источника протекает по контуру Е-VS1-C-VS4-VS5-H-VS . (Здесь Н - нагрузка). При этом формируется фронт импульса тока нагрузки (рис.3). В момент t2 включается тиристор VS3, при этом VS4 выключается, т.к. к нему прикладывается напряжение конденсатора С в обратном направлении. Начиная с этого момента ток протекает по контуру Е-VS1-VS3-VS5-H-VS8. При этом формируется плоская часть импульса тока нагрузки (рис.3). В момент времени t3 включается тиристор VS2, при этом VS1 выключается, т.к. к нему во встречном направлении прикладывается напряжение конденсатора С. Начиная с этого момента ток замыкается по контуру Е-VS2-C-VS3-VS5-H-VS и формируется спад импульса тока нагрузки. В момент времени t5 ток становится равным нулю и тиристоры VS2, VS3, VS5, VS8 естественным образом выключаются. На этом заканчивается формирование положительной полуволны импульса тока. В момент времени t6 вновь подаются отпирающие импульсы на тиристоры VS1, VS4 коммутирующего моста и другую пару тиристоров VS6, VS7 реверсивного моста. Последовательность включения тиристоров коммутирующего моста остается прежней и в нагрузке формируется аналогичный первому импульс тока, имеющий противоположное направление. Важно иметь в виду, что временные интервалы t3…t4 и t5…t6 не могут быть меньше определенной величины, определяемой свойствами тиристоров. Алгоритм управления тиристорами и пояснение работы схемы представлено на рис 3.
Алгоритм управления тиристорами.
Рис 3
2. Исходные данные
2.1 Общие для всех заданий исходные данные

Индукция магнитного поля в зазоре В0=0,93Тл
Средний диаметр обмотки якоря D=0,3 м
Число витков обмотки якоря W=56
Активное сопротивление обмотки якоря Ra=0,05Ом
Емкость конденсатора коммутирующего моста С=53,5мкФ
Пороговое напряжение тиристоров Uпор=1,41В
Динамическое сопротивление тиристоров Rдин=0,98мОм
Время выключения тиристоров tвыкл=50мкс
Минимальная частота опорного сигнала fмин=40Гц
Жесткость пружины нагрузки =4,35107Н/м
Коэффициент вязкого трения нагрузки =236000Нс/м
2.2 Индивидуальное задание (вариант 1114)
ЭДС источника питания Е=10В
Индуктивность обмотки якоря La=1,3мГн
Масса нагрузки m1=56,75кг
3. Задание для курсовой работы

а) Определить минимальные значения интервалов 0…t1, 0…t2,при которых обеспечивается заданное время выключения тиристоров.
б) При найденных значениях t1 и t2 определить:
Тпп-время переходного процесса при включении схемы;
fмакс-максимальную частоту работы схемы;
P(f=fmin), P(f=fmax)-активные мощности, потребляемые от источника питания Е на частоте fmin и fmax;
IН(f=fmin), IН(f=fmax)-действующие значения тока нагрузки на частоте fmin и fmax.
в) На одном рисунке построить графики зависимостей i(t), ua(t), v(t), x(t) при установившемся режиме и частоте f=fmax/2.
г) Дополнительное задание:
Исследование аварийных режимов
Промоделировать работу схемы в случае короткого замыкания нагрузки. Изобразить на графике временные диаграммы i(t),uс(t)
Оценить и описать изменения в работе схемы при плавном уменьшении емкости С.
4. Составление математической модели

Тиристоры во включенном состоянии можно моделировать цепью из последовательно включенных источника напряжения Uпор и сопротивления Rдин
В выключенном состоянии тиристор можно моделировать большим сопротивлением или разрывом.
При составлении уравнений электрической части в качестве уравнения обмотки якоря вибратора следует использовать выражение:
Математическая модель:
а) промежуток t1…t2:
:
б) промежуток t2…t3:
в) промежуток t3…t5(условие переключения IL=0)
г) промежуток t5…t6(IL=0;Uc=const):
Для отрицательной полуволны знаки указаны в скобках
5. Методика расчета искомых параметров и характеристик

Для решения систем дифференциальных уравнений математической модели применяли формулы численного интегрирования Рунге-Кутта четвертого порядка, которые имеют вид:
Xi+1=Xi+(K1+2K2+2K3+K4)/6,
Где:
К1=hf[ti,Xi];
K2=hf[ti+h/2, Xi+K1/2];
K3=hf[ti+h/2, Xi+K2/2];
K4=hf[ti+h, Xi+K3];
h-шаг интегрирования.
а) составляем программу, которая рассчитывает параметры IL, Uc, X, V на каждом шаге интегрирования. Задаем значения t1 и t2 при которых обеспечивается заданное время выключения тиристоров 50мкс (t3…t4; t5…t6).
б) при найденный значениях t1 и t2 определили:
время переходного процесса как время от начала включения схемы до установившихся значений параметров;
действующие значения тока нагрузки на частоте fmin и fmax находим по формуле прямоугольников, которая при достаточно малом шаге интегрирования дает требуемую точность вычислений
активные мощности, потребляемые от источника питания Е на частоте fmin и fmax, по формуле Р=ЕIд
6.Алгоритм программы и программа расчета

6.1 Алгоритм программы приведен на рисунке 3

6.2 Программа (написана на языке TURBO BASIC)

LET h = .0001
Bo = 1
La = .00235
m1 = 100
D = .8
w = 40
C = .00015
ksi = 2 * 10 ^ 7
nu = 4000
E = 10
R = .00105
Ra = .05
Pi = 3.141592654#
z = 1
t1 = .0007
t2 = .00621:
t56 = t1
integral = 0
integral2 = 0
LET schet = 1
INPUT "параметры выводить на экран? n-нет"; q1$
IF q1$ = "n" OR q1$ = "N" THEN q = 0 ELSE q = 1
SCREEN 12
Uc = 0
LOCATE 1, 45: PRINT "время t(мс)"
LOCATE 2, 45: PRINT "белая линия I(А)"
LOCATE 3, 45: PRINT "синяя линия Uc(В)"
LOCATE 4, 45: PRINT "фиолетовая линия X(мм)"
LOCATE 5, 45: PRINT "красная линия V(мм/с)"
LOCATE 6, 45: PRINT "зеленая линия a(m/S)"
LOCATE 7, 45: PRINT "коричневая линия Ua(В)"
0 LET i1 = I
LET Uc1 = Uc
LET x1 = X
LET V1 = V
LET xc = 0
1 LET k1i = E / La - (R / La) * i1 - Uc / La - (Bo * Pi * D * w) * V / La
LET i1 = I + h * .5 * k1i
LET k2i = E / La - (R / La) * i1 - Uc / La - (Bo * Pi * D * w) * V / La
LET i1 = I + k2i * h * .5
LET k3i = E / La - (R / La) * i1 - Uc / La - (Bo * Pi * D * w) * V / La
LET i1 = I + k3i * h
LET k4i = E / La - (R / La) * i1 - Uc / La - (Bo * Pi * D * w) * V / La
LET di = h * (2 * k2i + k1i + 2 * k3i + k4i) / 6
2 LET k1Uc = I / C
LET Uc1 = Uc + h * .5 * k1Uc
LET k2Uc = I / C
LET Uc1 = Uc + h * .5 * k2Uc
LET k3Uc = I / C
LET Uc1 = Uc + h * k3Uc
LET k4Uc = I / C
LET dUc = h * (2 * k2Uc + k1Uc + 2 * k3Uc + k4Uc) / 6
3 LET k1x = V
LET x1 = X + k1x * h * .5
LET k2x = V
LET x1 = X + k2x * h * .5
LET k3x = V
LET x1 = X + k3x * h
LET k4x = V
LET dx = (k1x + 2 * k2x + 2 * k3x + k4x) * h / 6
4 LET k1V = (Bo * Pi * D * w * I) / m1 - (nu / m1) * V1 - (ksi / m1) * X
LET V1 = V + k1V * h * .5
LET k2V = (Bo * Pi * D * w * I) / m1 - (nu / m1) * V1 - (ksi / m1) * X
LET V1 = V + k2V * h * .5
LET k3V = (Bo * Pi * D * w * I) / m1 - (nu / m1) * V1 - (ksi / m1) * X
LET V1 = V + k3V * h
LET k4V = (Bo * Pi * D * w * I) / m1 - (nu / m1) * V1 - (ksi / m1) * X
LET dv = h * (2 * k2V + k1V + 2 * k3V + k4V) / 6
LET I = I + di
LET Uc = Uc + dUc
LET X = X + dx
LET V = V + dv
LET integral2 = integral2 + ABS(I) * h
LET integral = integral + h * (ABS(I)) ^ 2
LET a = (Bo * Pi * D * w * I - nu * V - ksi * X) / m1
LET Ua = La * di / h + Bo * Pi * D * w * V + I * Ra
LET tall = tall + h
IF q = 1 THEN
LOCATE 1, 1: PRINT "t="; tall * 1000, " "
LOCATE 2, 1: PRINT "I="; I, " "
LOCATE 3, 1: PRINT "Uc="; Uc, " "
LOCATE 4, 1: PRINT "X="; X * 1000, " "
LOCATE 5, 1: PRINT "V="; V * 1000, " "
LOCATE 6, 1: PRINT "a="; a, " "
LOCATE 7, 1: PRINT "Ua="; Ua, " "
END IF
PSET (t * 2000 * .01 / t2, 250 - I * .5)
PSET (t * 2000 * .01 / t2, 250 - Uc * .1), 3
PSET (t * 2000 * .01 / t2, 250)
PSET (t * 2000 * .01 / t2, 250 - V * 100), 4
PSET (t * 2000 * .01 / t2, 250 - X * 1000), 5
PSET (t * 2000 * .01 / t2, 250 - a / 3), 2
PSET (t * 2000 * .01 / t2, 250 - Ua * .1), 6
LET t = t + h
IF t > t1 THEN
IF (((I - ikontr) / I) < .001) AND (param = 0) THEN
LOCATE 14, 45
PRINT "Тпп(мс)="; tall * 1000; : INPUT zxc
LET param = 1
END IF
LET ikontr = I
GOTO 5
END IF
GOTO 0
5 i2 = I
V2 = V
x2 = X
7 LET k1i = E / La - (R / La) * i2 - (Bo * Pi * D * w * V / La)
LET i2 = I + h * .5 * k1i
LET k2i = E / La - (R / La) * i2 - (Bo * Pi * D * w * V / La)
LET i2 = I + k2i * h * .5
LET k3i = E / La - (R / La) * i2 - (Bo * Pi * D * w * V / La)
LET i2 = I + k3i * h
LET k4i = E / La - (R / La) * i2 - (Bo * Pi * D * w * V / La)
LET di = h * (2 * k2i + k1i + 2 * k3i + k4i) / 6
8 LET k1x = V
LET x2 = X + k1x * h * .5
LET k2x = V
LET x2 = X + k2x * h * .5
LET k3x = V
LET x2 = X + k3x * h
LET k4x = V
LET dx = (k1x + 2 * k2x + 2 * k3x + k4x) * h / 6
9 LET k1V = (Bo * Pi * D * w * I) / m1 - (nu / m1) * V2 - (ksi / m1) * X
LET V2 = V + k1V * h * .5
LET k2V = (Bo * Pi * D * w * I) / m1 - (nu / m1) * V2 - (ksi / m1) * X
LET V2 = V + k2V * h * .5
LET k3V = (Bo * Pi * D * w * I) / m1 - (nu / m1) * V2 - (ksi / m1) * X
LET V2 = V + k3V * h
LET k4V = (Bo * Pi * D * w * I) / m1 - (nu / m1) * V2 - (ksi / m1) * X
LET dv = h * (2 * k2V + k1V + 2 * k3V + k4V) / 6
10 LET I = I + di
LET X = X + dx
LET V = V + dv
LET integral2 = integral2 + ABS(I) * h
LET integral = integral + h * (ABS(I)) ^ 2
LET a = (Bo * Pi * D * w * I - nu * V - ksi * X) / m1
LET Ua = La * di / h + Bo * Pi * D * w * V + I * Ra
LET tall = tall + h
11 IF q = 1 THEN
LOCATE 1, 1: PRINT "t="; tall * 1000, " "
LOCATE 2, 1: PRINT "I="; I, " "
LOCATE 3, 1: PRINT "Uc="; Uc, " "
LOCATE 4, 1: PRINT "X="; X * 1000, " "
LOCATE 5, 1: PRINT "V="; V * 1000, " "
LOCATE 6, 1: PRINT "a="; a, " "
LOCATE 7, 1: PRINT "Ua="; Ua, " "
END IF
PSET (t * 2000 * .01 / t2, 250 - I * .5)
PSET (t * 2000 * .01 / t2, 250 - Uc * .1), 3
PSET (t * 2000 * .01 / t2, 250)
PSET (t * 2000 * .01 / t2, 250 - V * 100), 4
PSET (t * 2000 * .01 / t2, 250 - X * 1000), 5
PSET (t * 2000 * .01 / t2, 250 - a / 3), 2
PSET (t * 2000 * .01 / t2, 250 - Ua * .1), 6
LET t = t + h
IF t > t1 + t2 THEN GOTO 12
GOTO 5
12 LET Uc = -Uc:
LET tkontr = t:
121 LET Uc3 = Uc
LET i3 = I
LET x3 = X
LET V3 = V
13
LET k1i = E / La - (R / La) * i3 - (Uc / La) - (Bo * Pi * D * w / La) * V
LET i3 = I + h * .5 * k1i
LET k2i = E / La - (R / La) * i3 - (Uc / La) - (Bo * Pi * D * w / La) * V
LET i3 = I + k2i * h * .5
LET k3i = E / La - (R / La) * i3 - (Uc / La) - (Bo * Pi * D * w / La) * V
LET i3 = I + k3i * h
LET k4i = E / La - (R / La) * i3 - (Uc / La) - (Bo * Pi * D * w / La) * V
LET di = h * (2 * k2i + k1i + 2 * k3i + k4i) / 6
14 LET k1Uc = I / C
LET Uc3 = Uc + h * .5 * k1Uc
LET k2Uc = I / C
LET Uc3 = Uc + h * .5 * k2Uc
LET k3Uc = I / C
LET Uc3 = Uc + h * k3Uc
LET k4Uc = I / C
LET dUc = h * (2 * k2Uc + k1Uc + 2 * и т.д.................


Скачать работу


Скачать работу с онлайн повышением оригинальности до 90% по antiplagiat.ru, etxt.ru


* Примечание. Уникальность работы указана на дату публикации, текущее значение может отличаться от указанного.