Моделирование электротехнических устройств и систем (стр. 4 )

;;; .

По результатам расчетов строится механическая характеристика машины и на отдельном графике рабочие характеристики. Механическая характеристика, полученная при помощи блока , приведена на рис. 3.5.

Рис. 3.5. Пусковая механическая характеристика асинхронного двигателя

Для исследования асинхронной машины при пониженном значении напряжения в сети необходимо решить задачу разработки структурной схемы модели.

Расчет электромагнитного момента развиваемого двигателем может быть выполнен по упрощенной формуле Клосса, однако, в данном случае расчет проведем используя мгновенные значения тока и напряжения:

,

где - угловая частота вращения ротора асинхронного двигателя.

Остальные уравнения структурной схемы могут быть взяты из математической модели асинхронной машины построенной в первой части работы. В ходе выполнения исследования снимаются значения тока , скольжения , электромагнитного момента и скорости вращения вала машины всякий раз при изменении напряжения питания . Результаты измерений записываются в табл. 3.5 и на ее основе строится механическая характеристика асинхронного двигателя при .

Разработанная структурная схема для исследования переходных электромеханических процессов при понижении напряжения в сети приведена на рис. 3.6.

Таблица 3.5

U, [В]	, [рад/c]	M, []	s, [%]	, [А]

Задача четвертой части лабораторной работы заключается в сравнительном анализе структурных схем асинхронной машины записанных в неподвижной и вращающейся системе координат.

В операторной форме записи система уравнений асинхронной машины может быть записана в виде:

где ; - в данном случае оператор , - безразмерные коэффициенты.

К безразмерному виду система уравнений приводится следующими соотношениями:

Kr	r	Tr	Rr
0.9607	3.6875	0.1194	3.9948e-6	0.0085

Модель асинхронной машины с короткозамкнутым ротором приведена на

рис. 3.7.

Рис. 3.7. Модель асинхронной машины в неподвижной системе координат

На вход модели подаются напряжения ,. В качестве измеряемых величин выбраны истинные значения скорости , электромагнитного момента , а также относительные значения тока статора и потока .

Необходимо отметить, что в начальный момент времени наблюдаются значительные колебания момента. При приложении момента нагрузки наблюдается уменьшение скорости.

Результаты моделирования асинхронной машины в неподвижной системе координат представлены рис. 3.8.

Во вращающейся системе координат с вещественной осью x и мнимой осью y уравнения (9.44) запишется в виде:

Модель асинхронной машины с короткозамкнутым ротором представлена на рис. 3.9. Результаты моделирования приведены на рис. 3.10.

Содержание отчета

· каталожные данные асинхронной машины (по варианту);

· схема замещения и расчет ее параметров;

· исследуемая математическая модель;

1 часть

· листинг m-файла;

· графические зависимости рассчитанных величин;

2 часть

· схема модели и описание виртуальных блоков;

· таблица результатов измерений механической характеристики асинхронной машины в двигательном и генераторном режимах работы;

· таблица результатов расчета рабочих характеристик асинхронной машины в двигательном режиме работы;

· график механической характеристики асинхронной машины в двигательном и генераторном режимах работы ;

· график рабочих характеристик

3 часть

· структурная схема асинхронной машины для учета динамических процессов при изменении питающего напряжения;

· таблица результатов измерений механической характеристики асинхронного двигателя при изменении питающего напряжения и постоянном моменте нагрузки;

· зависимости механических характеристик асинхронной машины построенных на одном графике при различных значениях напряжениях;

4 часть

· система уравнений асинхронной машины в неподвижной и вращающейся системе координат;

· графический анализ результатов расчета асинхронной машины в неподвижной и вращающейся системе координат.

Варианты заданий

№ п/п	Тип двигателя	, [кВт]	, []	[%]		, [А]				, []
1	RA71A2	0.37	2835	71.0	0.78	1	5.0	2.7	2.7	0.0004
2	RA71B2	0.55	2850	74.0	0.84	1.8	6.5	2.3	2.4	0.0005
3	RA80A2	0.75	2820	74.0	0.83	2	5.3	2.5	2.7	0.0008
4	RA80B2	1.1	2800	77.0	0.86	2	5.2	2.6	2.8	0.0120
5	RA80А4	0.55	1400	71.0	0.8	1	5.0	2.3	2.8	0.0018
6	RA80B4	0.75	1400	74.0	0.8	2	5.0	2.5	2.8	0.0023
7	RA90S2	1.5	2835	79.0	0.87	3	6.5	2.8	3.0	0.0010
8	RA90L2	2.2	2820	82.0	0.87	4	6.5	2.9	3.4	0.0015
9	RA100L2	3.0	2805	82.6	0.86	6.5	6.5	3.1	3.2	0.0023
10	RA100LА4	2.2	1420	79.0	0.82	5	6.0	2.2	2.6	0.0048
11	RA100LB4	3.0	1420	81.0	0.81	7	6.2	2.2	2.6	0.0058
12	RA112M2	4.0	2895	84.0	0.84	9	6.5	2.2	2.9	0.0082
13	RA112M4	4.0	1430	85.5	0.84	9	6.5	2.2	2.9	0.0103
14	RA132SА2	5.5	2880	89.0	0.89	11	6.5	2.4	3	0.0155
15	RA132SB2	7.5	2890	89.0	0.89	15	7.0	2.5	3.2	0.0185
16	RA132МА2	9.0	2900	88.0	0.88	18	7.5	2.7	3.5	0.0195
17	RA160МА2	11	2940	88.4	0.89	22	6.8	2.0	3.3	0.0438
18	RA160МВ2	15	2940	90.0	0.86	29	7.5	2.0	3.2	0.0470
19	RA160L2	18.5	2940	90.2	0.87	35	7.5	2.0	3.2	0.0533
20	RA180М2	22	2940	90.5	0.89	42	7.5	2.1	3.5	0.0604
21	RA200LA2	30	2940	90.5	0.89	57	7.0	2.3	3.6	0.0910
22	RA200LB2	37	2950	92.0	0.88	70	7.5	2.3	3.2	0.1100
23	RA225M2	45	2940	92.5	0.90	83	7.5	2.4	3.3	0.1300
24	RA250M2	55	2955	93.0	100	100	7.5	2.3	4.0	0.2000

Вопросы для самопроверки