Выбрать асинхронный двигатель из таблицы Е.2 приложения E, согласно варианту, данные о двигателе занести в лабораторный журнал.
Определить параметры асинхронного двигателя перед выполнением лабораторной работы на имитационной модели в пакете Simulink.
Расчет параметров схемы замещения асинхронной машины осуществляется по паспортным данным, представленные в таблицах приложения А.
1) Номинальное скольжение
,
где -синхронная скорость (скорость вращения магнитного поля), -номинальная скорость вращения двигателя.
2) Критическое скольжение
,
где - отношение момента короткого замыкания к номинальному моменту.
3) Конструктивный коэффициент
.
Первоначально конструктивный коэффициент задается в диапазоне с1=1.02-1.05 для предварительного расчета параметров схемы замещения. После расчета индуктивностей, входящих в уравнение 3 необходимо сравнить полученное значение с первоначально выбранным и уточнить расчет. Обычно за две, три итерации удается достичь совпадение принятого и рассчитанного конструктивного коэффициента.
|
|
4) Коэффициент вязкого трения
.
В уравнении 4 механические потери определяются следующим образом. Задается изменение в диапазоне от 0.01 до 0.1 от мощности номинальной и для выбранного двигателя строится зависимость I1 от по формуле
Истинное значение определяется графически при I1=IH.
5) Сопротивление статора
.
6) Сопротивление ротора
,
где -отношение тока короткого замыкания к номинальному току.
7) Индуктивность статора и ротора
.
8) Индуктивность рассеяния статора и ротора
.
9) Взаимоиндукция
Задать рассчитанные параметры в модель двигателя, для этого:
Запустить программу Matlab приложение Simulink. Создать новую модель.
Открыть библиотеку SimPowerSystems и раскрыть раздел Machines.
В раскрывшемся списке выбрать элемент Asynchronous Machine pu Units и перенести в поле модели (рисунок 7.15)
Рисунок 7.15 - Элемент DC Machine
Пример задания параметров представлен на рисунке 7.16.
Рисунок 7.16 - Пример задания параметров
В полях окна настройки параметров асинхронной машины последовательно задаются:
· тип ротора (Rotor Type), в выпадающем меню задать короткозамкнутый ротор (Squirrel-cage);
· система отсчета при анализе (Reference frame) следует задать Stationary;
· мощность (Pn), номинальное действующее линейное напряжение (Vn) и частота (fn);
· параметры схемы замещения статора (Rs, Lls);
· параметры схемы замещения ротора (Rr’, Llr’);
· параметры ветви намагничивания (Lm);
· момент инерции (J), коэффициент вязкого трения (F), число пар полюсов (p);
· начальные условия для моделирования (скольжения, положение ротора, токи статора и их начальные фазы).
|
|
Снять механическую характеристику для этого:
Собрать схему представленную на рисунке 7.17.
Рисунок 7.17 - Схема эксперимента
Установить:
- в свойствах источников переменного напряжения Ua, Ub, Uc (смотри рисунок 6.17) напряжения и частоты должны соответствовать параметрам асинхронной машины;
- частоту, соответствующую частоте источника питания, в окне настройки параметров блока измерения активной и реактивной мощности (P1,Q1);
- момент равным нулю в блоке Мс (смотри рисунок 7.17).
- 100 в окне stop time (смотри рисунок 7.18).
Рисунок 7.18 - Окно задания stop time
Выполнить расчет, для этого:
Запустить расчет и дождаться установившегося режима.
Расчет выполняется продолжительное время. Результаты расчета выводятся на объектах Display, которые отображают следующую информацию:
– угловую скорость вращения ротора (рад/с);
Ia – действующее значение тока статора (А);
M – момент на валу двигателя (Нм);
P1, Q1 – активную и реактивную мощность потребляемая из сети (Вт, ВА).
Изменяя момент нагрузки от нуля до с шагом равным , измерить момент двигателя , частоту вращения , ток статора , активную мощность потребляемую из сети и напряжение на статоре , показания приборов занести в таблице 7.1.
Таблица 7.1 - Результаты эксперимента
№ п.п. | Измерено | Вычислено | ||||||||
Нм | об/мин | рад/с | А | кВт | В | кВт | кВа | - | % | |
… | ||||||||||