Использование системы Matlab

В системе Matlab имеются возможности не только определить время запуска, но и определить отклонение напряжения от номинального во время запуска, максимальные мгновенные токи в начальный момент запуска, значения электромагнитного момента и другие режимные параметры, возникающие при запуске асинхронного двигателя.

На рис.16.2. представлена SPS-модель запуска высоковольтного АД напряжением 6 кВ, мощностью 3,2 МВт, кратностью пускового момента 0,7 М_н, номинальным скольжением 0,5%. Двигатель питается от трехфазного источника (сети) напряжением 35кВ через воздушную ЛЭП и двух обмоточный трансформатор 35/6,3 кВ. Использовалась математическая модель АД по полным уравнениям в осях dq [ 8]. Механическая характеристика рабочего механизма центробежного типа задавалась в блоке Fcn 1 следующим выражением:

Изменение момента сопротивления рабочего механизма выведено на осциллограф. Расчет производился при подключении к валу двигателя механизма с моментом инерции, равном моменту инерции ротора АД:

Рис. 16.2. SPS -модель запуска АД серии АТД мощностью 3,2 МВт

Рис. 16.3. Осциллограмма запуска двигателя АТД мощностью 3,2 МВт

Из осциллограммы запуска АД на рис.16.3 следует:

– время запуска: t з = 2,3 с;

– момент сопротивления установившийся: Мс уст =16240 Нм;

– момент электромагнитный установившийся: Мэм уст = 16800 Нм;

– момент электромагнитный максимальный (в электромеханической части переходного процесса): Мэм max =77600 Нм;

– ток установившийся: Iуст = 1,36 кА;

– ток максимальный в электромеханическом процессе: Imax = 8,67 кА;

– ток максимальный в электромагнитной части переходного процесса (ударный ток): i_уд = 14 кА;

– падение напряжения на шинах двигателя; Δ U =3750 В.

Оценим погрешность воспроизведения установившегося значения момента сопротивления Мс уст.

Момент номинальный:

Расчетный момент сопротивления:

Рис. 16.4. Запуск двигателя АТД 3,2 МВт с постоянным сопротивлением рабочего механизма и J _∑ = 173,74 кг•м²

По осциллограмме Мс уст =16240 Нм, что составляет 0,8 % по отношению к расчетному.

На рис.16.4 представлена осциллограмма запуска этого же двигателя при постоянном моменте сопротивления. Поскольку у двигателя кратность пускового момента меньше единицы, то задавался постоянный момент сопротивления

Из осциллограммы на рис. 16.4 следует, что время запуска составляет 2,5 с.

Запуск двигателей общепромышленного исполнения средней мощности.

Асинхронные двигатели малой и средней мощности составляют основную часть асинхронной нагрузки.

Рассмотрим запуск АД мощностью 30 кВт напряжением 380 В. SPS -модель запуска представлена на рис. 16.5, осциллограмма – на рис. 16.6. Постоянная инерции ротора и рабочего механизма – Время запуска составило 1,6 с; пусковой ток – 7 о. е.. При номинальном токе в 45 А действующее значение пускового тока – 319 А.