2018-02-13
716
Технические данные асинхронного двигателя серии 4АС
В, f=50 Гц
Синхронная частота вращения w0=157 1/с, pn=2
| № варианта | РН, кВт | hН | cosjН | lН | SН, % | Параметры схемы замещения, о.е. | JД, кГ*м2 | ||||
| хm | r1 | х1 | 
| 
| |||||||
| 14 | 26.5 | 0,83 | 0,85 | 2 | 7.2 | 2,5 | 0,042 | 0,1 | 0,084 | 0,12 | 0,074 |
Формулы для расчета параметров:
1) Номинальный ток статора 
In1=57,13 А
2) Коэффициент приведения 
Zn=3,85
3) Активное сопротивления Статора 
R1=0,16 Ом
4) Индуктивное сопротивления Статора 
Х1=0,385 Ом
5)
6) Активное сопротивления Ротора 
R2=0,323 Ом
7) Индуктивное сопротивления Ротора 
Х2=0,46 Ом
8) Индуктивное сопротивления цепи намагничивания 
Хμ =9,63 Ом
9) Индуктивность статорной цепи 
= 0,001 Гн
10) Индуктивность роторной цепи 
= 0,01 Гн
11) Индуктивность цепи намагничивания 
=0,03
12) Номинальный момент 
где 
Мн=370м
Описание блоков входящих в модель пуска асинхронного двигателя
1) Модель асинхронного двигателя Asynchronous Machine SI Units. Для формирования модели необходимо в окне настройки ввести следующие параметры
· Rotor type: Squirrel-cage. Название Squirrel-cage (Беличья клетка) говорит о том, что установленный ротор является короткозамкнутым и имеет «обмотку» типа «беличья клетка».
· Reference frame: Rotor
· Nominal Power, voltage (line-line), frequency: номинальная мощность, номинальное напряжение питания двигателя и частота. Данные необходимо взять из паспортных данных двигателя своего варианта.
· Stator resistance and inductance: сопротивление и индуктивность статора (R1,L1) - эти параметры необходимо рассчитать по паспортным данным двигателя своего варианта.
· Rotor resistance and inductance: сопротивление и индуктивность статора (R2,L2) - эти параметры необходимо рассчитать по паспортным данным двигателя своего варианта.
· Mutual inductance: индуктивность цепи намагничивания (Lm) этот параметр необходимо рассчитать по паспортным данным двигателя своего варианта.
· Inertia, friction factor, pairs of poles: момент инерции и число пар полюсов - необходимо взять из паспортных данных двигателя своего варианта. А параметр friction factor = 0.
· Initial conditions – параметр оставляем без изменения.
2) Блок Machines Measurement Demux – измерение параметров модели асинхронного двигателя. В окне настройки этого блока в верхней части области Параметры располагается список, позволяющий выбрать тип модели машины (Simplified synchronous, Synchronous, Asynchronous, Permanent magnet synchronous). Следует указать тип той машины: Asynchronous.
В окне настройки появится набор величин, описывающих измеряемый вектор. Набор измеряемых величин для асинхронной машины, включает токи и напряжения в различных электрических частях машины, а кроме того, три механические величины: Rotor speed — угловая скорость вращения ротора; Electromagnetic torque — электромагнитный момент; Rotor angle — угол поворота ротора. Необходимо установить флажки на двух величинах Rotor speed и Electromagnetic torque.
3) Блок источник питания асинхронного двигателя состоит из трех соединенных звездой блоков AC Voltage Source. Каждый из этих блоков «вырабатывает» переменное напряжение с частотой (Frequency): 50 Гц и амплитудой (Peak amplitude): 380 В. В блоках установлены разные начальные фазы, сдвинутые друг относительно друга на 120° (фазы А,B,C соответственно 0, 240 и 120°). Отметим, что в раскрывающемся списке Measurement указан вид измеряемой величины — напряжение (Voltage). Благодаря этому величины напряжений всех трех источников становятся доступными для измерения блоком Multimeter.
4) Блок Multimetr – предназначен для измерения напряжений на каждой фазе трехфазной сети. При этом в окне настройки блока Multimeter в области Available Measurements появляются обозначения сигналов указанных трех напряжений. Переведем их в поле Selected Measurements. Чтобы задать автоматическое построение графиков зависимости этих напряжений от времени, активизируем переключатель Plot selection measurements.
5) Блок Step необходим для задания величины нагрузки на валу двигателя. Для выполнения задания лабораторной работы необходимо установить следующие настройки этого блока:
o Пуск двигателя в холостую. Step time = 0; Initial value = 0; Final value = 0;
o Пуск с нагрузкой Мс=Mн Step time = 0; Initial value = 0; Final value = Mн;
o В момент пуска (0.1-1 сек) Мс=0 далее набрасывается нагрузка Мс=Мн
Step time = 0.1-1; Initial value = 0; Final value = Mн;
Примечание: время наброса нагрузки определяется по длительности переходного процесса пуска двигателя.
Графики переходных процессов f = M(t) - зависимость момента двигателя от времени и f = w(t)- зависимость угловой скорости двигателя от времени для трех случаев
a) пуск двигателя вхолостую (Мс=0)
б) пуск с нагрузкой Мс=Mн
в) в момент пуска (0,1 сек) Мс=0 далее набрасывается нагрузка Мс=Мн
Вывод
В процессе проведения лабораторной работы собраны модели систем автоматического управления в среде моделирования Simulink, на примере системы управления электроприводом постоянного тока (ДПТ) и схемы пуска асинхронного двигателя (АД). Также выполнено построение графиков переходных процессов f = M(t)- зависимость момента двигателя от времени и f = w(t)- зависимость угловой скорости двигателя от времени, на примере построения механических характеристик двигателя постоянного тока и асинхронного двигателя.
