Цифровое моделирование двигателя переменного тока. Вариант № 3

Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение
высшего профессионального образования

“Сибирский государственный индустриальный университет”

Кафедра АЭП и ПЭ

Моделирование систем автоматизированного электропривода

Отчет по лабораторной работе №2

Цифровое моделирование двигателя переменного тока.

Вариант № 3.

Выполнил:  

студент гр. АЭП-042

Веригин Н.В.

Проверил:  

к.т.н., доцент

Богдановская Т.В.

Новокузнецк, 2007 г.

Цель работы: изучение методов построения цифровой модели двигателя переменного тока (асинхронного) при помощи среды моделирования MatLab Simulink, а так же изучение методов расчёта параметров двигателя по паспортным данным.

Задание на работу.

Номинальные параметры двигателя.

Для построения переходного процесса создаем модель АД в системе Simulink.

Рис. 1 Принципиальная схема модели АД.

Рис. 2 Окно для задания параметров блока RA71A4.

Создаем М-файл, в котором помимо паспортных данных необходимо произвести расчет дополнительных параметров выбранного двигателя.

Текст М-файла:

Pn=1.9*10^3; Un=220; nn=2745; n=0.75; aI=6.5; aM=2.2; J=0.0018; n0=3000; p=2; fn=50; cosf=0.87; sinf=0.49

In=Pn/(3*Un*cosf*n)

sn=(n0-nn)/n0

w0=pi*n0/30

wn=nn*2*pi/60

Mn=Pn/wn

dPn=Pn*(1-n)/n

dPmex=0.15*dPn

dPdob2=0.05*dPn

M0=(dPmex+dPdob2)/w0

Mem=Mn+M0

dPper2=Mem*w0*sn

Kzag=0.5

dPper=dPn/(1+Kzag^2)

k=dPn-dPper

dPper1=dPper-dPper2

Rs=dPper1/(3*In^2)

Mem_max=aM*Mn+M0

b=3*Un^2/dPper2-2*Rs

Z=3*Un^2/(2*w0*Mem_max)-Rs

Rrp=0.5*sn*(b+sqrt(b^2-4*Z^2))

Xko=sqrt(Z^2+Rs^2)

sk=Rrp/Z

a=Rs/Rrp

Msn=2*Mem_max*(1+a*sk)/(sn/sk+sk/sn+2*a*sk)

dm=(Msn-Mem)/Mem

Xs=0.5*Xko

Xrp=Xs

I0=In*(sinf-(n*cosf/2/aM)+cosf-n)

dPct=k-(dPmex+dPdob2)

Rct=dPct/(3*I0^2)

Xm=Un/I0*sinf-Xs

Lm=Xm/(2*pi*fn)

Bm=dPmex/wn^2

K=-60/(2*pi);

Ls=Xs/(2*pi*fn)

Lrp=Xrp/(2*pi*fn*sn)

После запуска программы получаем дополнительные параметры выбранного двигателя и переходные процессы скорости.

Параметры двигателя:

In = 4.4119 А

sn = 0.0850

w0 = 314.1593 рад/с

wn = 287.4557 рад/с

Mn = 6.6097 Н*м

dPn = 633.3333 Вт

dPmex =  95 Вт

dPdob2 =  31.6667 Вт

M0 = 0.4032 Н*м

Mem = 7.0129 Н*м

dPper2 = 187.2694 Вт

Кzag =  0.5000

dPper = 506.6667 Вт

к = 126.6667

dPper1 =  319.3973 Вт

Rs =  5.4696 Ом

Mem_max = 14.9446 Н*м

b = 764.4145

Z =  9.9938 Ом

Rrp = 64.9641 Ом

Xko = 11.3926 Ом

sk = 6.5004

а =   0.0842

Msn = 0.5961 Н*м

dm = -0.9150

Xs =  5.6963 Ом

Хrp =  5.6963 Ом

I0 = 2.0370 А

dPct = 1.4211e-014

Rct = 1.1416e-015

Хm = 47.2244 Ом

Lm =  0.1503 Гн

Bm =  0.0011

Ls =  0.0181 Гн

Lrp = 0.2133 Гн

Получаем переходный процесс скорости при разгоне двигателя в холостую и при приложении нагрузки.

Рис. 3 Переходный процесс скорости.