Порядок выполнения работы. Выбрать асинхронный двигатель из таблицы Е.2 приложения E, согласно варианту, данные о двигателе занести в лабораторный журнал

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=I_H.

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.