Автор: Пользователь скрыл имя, 22 Марта 2012 в 11:44, курсовая работа
Тангенс угла диэлектрических потерь трансформаторного масла (ТУДП) - один из основных параметров качества жидких диэлектриков, в нашем случаи, трансформаторного масла, наряду с пробивным напряжением трансформаторного масла. Это фазовая характеристика, количественно характеризующая его КПД.
Установка "ТАНГЕНС - 4М" предназначена для определения ТУДП трансформаторного масла по ГОСТ 6581-75 на частосте сети 50 Гц.
Введение………………………………………………………………………3
1 Цель проведенного эксперимента…………………….……….……….....5
2 Конструкция измерительной ячейки…………………………………….12
3 Планирование эксперимента……………………………………………...6
3.1 Проведение эксперимента, и выбор
необходимой аппаратуры……………………………………………..……..6
3.2 Моделирование эксперимента в среде SolidWork Simulation………………….……….………………………………………….6
4 Результаты физического и компьютерного эксперимента……………...16
Выводы………………………………………………………………………..21
Перечень ссылок…………………………………
При проведении моделирования не учитывалась тепловая нагрузка – конвекция между жидким диэлектриком (трансформаторное масло) и стенками внутреннего и внешнего электрода. Так как объем масла составляет всего лишь 27 мм3, а для возникновения конвекции необходим большой объем жидкости. [6]
К преимуществам моделирования можно отнести получение эпюр температур любой точки ячейки измерительной, что же касается физического эксперимента, там мы имеем возможность получения температур в точках установки термодатчиков. Именно эти значения мы и можем сравнить. Так же к положительным чертам моделирования можно отнести фактическое отсутствие погрешности во времени, так исключен человеческий фактор.(в физическом эксперименте человек включает и выключает секундомер.)
Все эти факторы влияют на полученные результаты, но это не значительные погрешности ими можно пренебречь.
В приложении В показанно окно программы SW Simulation с последующими результатами тепловых нагрузок ячейки Нагрев ячейки измерительной происходил по такому же алгоритму, что и в реальном эксперименте, начальные температуры остались прежними. Это позволило нам сравнить результаты эксперимента и моделирования, они представленны в таблице 3.1.
3.3 Результаты физического и компьютерного экспериментов.
Таблица 3.1 — Результаты физического и компьютерного эксперимента
Физ. Эксперимент | К. эксперимент | |||||
Этап | Процесс | Время, t сек. | Твнутр., ˚С | Твнутр., ˚С | Твнутр., ˚С | Твнутр., ˚С |
1 | + | 90 | 19,8 | 72,2 | 20,0 | 67,5 |
_ | 60 | 25,2 | 20,5 | 29,6 | 38,1 | |
2 | + | 30 | 28,3 | 93,4 | 32,2 | 88,4 |
_ | 60 | 33,7 | 80,3 | 37,1 | 71,1 | |
3 | + | 20 | 36,8 | 90,0 | 38,5 | 80,7 |
_ | 60 | 40,7 | 80,8 | 42,5 | 72,4 | |
4 | + | 20 | 43,3 | 92,4 | 43,8 | 85,0 |
_ | 60 | 47,3 | 82,7 | 49,17 | 77,3 | |
5 | + | 15 | 48,7 | 90,5 | 50,3 | 93,0 |
_ | 60 | 52,4 | 82,7 | 53,6 | 81,5 | |
6 | + | 15 | 53,4 | 90,5 | 54,5 | 90,7 |
_ | 60 | 56,3 | 83,2 | 57,66 | 83,6 | |
7 | + | 15 | 57,3 | 91,9 | 55,1 | 85,4 |
_ | 60 | 59,9 | 84,8 | 61,4 | 86,1 | |
8 | + | 10 | 60,9 | 88,4 | 61,8 | 89,9 |
_ | 60 | 63,0 | 83,2 | 64,4 | 84,8 | |
9 | + | 10 | 63,6 | 89,5 | 64,8 | 91,45 |
_ | 60 | 65,4 | 85,3 | 67,08 | 85,3 | |
10 | + | 10 | 65,9 | 91,9 | 67,4 | 97,0 |
_ | 60 | 68,0 | 86,3 | 69,5 | 86,6 | |
11 | + | 10 | 68,5 | 92,4 | 69,8 | 95,4 |
_ | 60 | 70,1 | 87,4 | 71,7 | 88,8 | |
Продолжение табл 3.1 — Результаты эксперимента и моделирования.
Эксперимент | Моделирование | |||||
Этап | Процесс | Время, t сек. | Твнутр., ˚С | Твнутр., ˚С | Твнутр., ˚С | Твнутр., ˚С |
12 | + | 10 | 70,6 | 93,4 | 72,0 | 96,5 |
_ | 60 | 72,2 | 88,4 | 73,9 | 90,1 | |
13 | + | 10 | 72,7 | 94,0 | 74,2 | 96,2 |
_ | 60 | 74,0 | 89,0 | 76,0 | 97,2 | |
14 | + | 10 | 74,5 | 95,5 | 74,5 | 97,4 |
_ | 60 | 76,1 | 91,1 | 78,1 | 93,3 | |
15 | + | 10 | 76,6 | 97,1 | 78,3 | 99,2 |
_ | 60 | 77,7 | 87,9 | 77,7 | 94,9 | |
16 | + | 10 | 78,2 | 99,2 | 80,4 | 100,7 |
_ | 60 | 79,8 | 94,5 | 82,2 | 95,9 | |
17 | + | 10 | 80,3 | 99,7 | _ | _ |
_ | 60 | 81,3 | 95,0 | _ | _ | |
18 | + | 10 | 81,9 | 101,1 | _ | _ |
_ | 60 | 83,2 | 96,6 |
|
| |
19 | + | 8 | 83,7 | 101,1 | 82,3 | 104,0 |
_ | 60 | 84,8 | 96,6 | 83,8 | 97,3 | |
20 | + | 8 | 85,3 | 101,1 | 84,07 | 101,2 |
_ | 60 | 86,3 | 97,1 | 85,5 | 98,1 | |
21 | + | 8 | 86,3 | 101,6 | 85,6 | 101,2 |
_ | 60 | 87,4 | 97,6 | 87,0 | 99,1 | |
22 | + | 5 | 87,9 | 102,6 | 87,2 | 102,0 |
_ | 60 | 88,4 | 98,7 | 88,5 | 99,9 | |
23 | + | 5 | 89,0 | 101,1 | 88,6 | 102,7 |
_ | 60 | 89,5 | 97,6 | 89,7 | 99,7 | |
24 | + | 5 | 90,0 | 100,3 | 89,8 | 100,1 |
_ | 60 | 90,5 | 97,1 | 90,6 | 97,9 | |
Продолжение табл 3.1 — Результаты эксперимента и моделирования.
Эксперимент | Моделирование | |||||
Этап | Процесс | Время, t сек. | Твнутр., ˚С | Твнутр., ˚С | Твнутр., ˚С | Твнутр., ˚С |
25 | + | 5 | 90,5 | 100,3 | 90,7 | 100,4 |
_ | 60 | 91,1 | 97,1 | 91,4 | 99,1 | |
26 | + | 5 | 91,1 | 100,3 | 91,5 | 100,4 |
_ | 60 | 91,9 | 97,6 | 92,2 | 99,3 | |
27 | + | 5 | 91,9 | 101,1 | 92,2 | 100,5 |
_ | 60 | 92,4 | 98,2 | 92,8 | 95,7 | |
28 | + | 5 | 92,4 | 101,1 | 92,9 | 100,7 |
_ | 60 | 93,4 | 97,6 | 93,54 | 99,8 | |
29 | _ | 60 | 93,4 | 101,6 | 93,6 | 101,8 |
_ | 60 | 93,4 | 96,2 | 94,16 | 96,6 | |
32 | _ | 60 | 94,0 | 95,5 | 94,3 | 96,1 |
33 | _ | 60 | 94,5 | 93,4 | 94,2 | 94,3 |
34 | _ | 60 | 94,0 | 91,9 | 93,8 | 93,2 |
35 | _ | 60 | 94,0 | 90,5 | 93,0 | 92,3 |
36 | _ | 60 | 93,4 | 89,5 | 92,8 | 91,5 |
37 | _ | 60 | 93,4 | 88,4 | 92,2 | 90,1 |
38 | _ | 60 | 92,9 | 87,9 | 91,0 | 88,7 |
39 | _ | 60 | 92,4 | 87,4 | 90,9 | 88,1 |
40 | _ | 60 | 91,9 | 86,3 | 90,3 | 87,6 |
41 | _ | 60 | 91,1 | 85,8 | 89,8 | 86,9 |
42 | _ | 60 | 90,5 | 85,3 | 88,9 | 86,3 |
43 | _ | 60 | 90,0 | 84,8 | 88,2 | 85,9 |
44 | _ | 60 | 89,5 | 84,2 | 87,7 | 85,0 |
45 | _ | 60 | 88,4 | 83,2 | 86,9 | 84,7 |
46 | _ | 60 | 87,9 | 83,2 | 85,7 | 84,1 |
47 | _ | 60 | 85,3 | 80,3 | 84,9 | 81,5 |
В данной таблице описанны результаты исследований теплового режима ячейки измерительной устройства «ТАНГЕНС-4М» реальном эксперимента и результатов моделирования. В результате этих исследований был реализован алгоритм работы индукционной печи на микроконтролере ATxmega 128A1.
ВЫВОДЫ
Экспериментальные исследования, проведенные с ячейкой измерительной устройства «Тангенс-4М» позволили разработать оптимальный режим работы индукционной печи устройства, реализуемый на микроконтроллере ATxmega 128A1, что позволило существенно увеличить точность измерений физической величины тангенса диэлектрических потерь жидких изоляторов. Этот режим соответствует требованиям ГОСТ 6581-75.
После выполнения эксперимента в среде SW Simulation было проведено моделирование данного процесса и результаты компьютерного моделирования от экспериментальных исследований отличаются не более 11 % от реального эксперимента.
Результаты моделирования также позволили скорректировать режим работы индукционного нагревателя и доказали возможность применения SW Simulation программы для дальнейших термических исследований.
ПЕРЕЧЕНЬ ССЫЛОК
1. http://www.ansys.org.
2. http://www.bre.ru/security.
3. http://www.temadnya.ru/
4. http://www.ixbt.com/
5. Богословский С.В. Физические свойства газов и жидкостей.
Монография. — Пенза: Изд-во Пензенского государственного ун-та, 1963. — 188 с.
6. http://kiev.prom.ua/p608919-