Информатика и выч. техника \ Теория автоматического регулирования

Электрические машины вычислительного комплекса «Ритм», страница 3

Ifo- ток возбуждения для заданной нагрузки без учета насыщения;

Ep - э.д.с Потье;

Xp = 1.1*Xs - индуктивное сопротивление Потье;

Ifp- ток возбуждения по характеристике намагничивания, соответствующий э.д.с Еp;

If - искомый ток возбуждения для заданной нагрузки [А].

Для протекания по обмотке тока возбуждения If следует в блоке АРВ задать начальное значение напряжения возбуждения равным:

Uf = rf*If [ B ],

где:

1000*Sн KЅm

rf = ----------------- * ------ [ Ом ].

Wo*Tdo*(Xd-X'd) IЅfx

или

rf = 0.3849*Uн*Rf/[Iн*Mif*Mif] [ Ом ].

5.9. Асинхронный двигатель

Модель асинхронного двигателя оформлена в виде типового блока вычислительного комплекса, которому присвоен идентификатор BLT035.

Mодель машины получена с учетом быстропереходных процессов в электрических цепях статора, эквивалентной демпферной системе ротора, а также с учетом движения ротора и воспроизведением потерь на вентиляцию [3]. Насыщение стали магнитопроводa по пути основного магнитного потока машины учитывается в соответствии с методикой предложенной в [7]. Для аппроксимации нормальной характеристики холостого хода используется формула Мюллера [8]. Учет насыщения стали по путям потоков рассеяния статора выполнен на основе рекомендаций предложенных в [9]. Эффект вытеснения токов ротора учитывается следующим образом: при изменении скольжения ротора от -1.0 до критического индуктивные и активные сопротивления роторных контуров изменяются по линейному закону, от пусковых значений до номинальных скольжений и на участке ниже критического скольжения остаются постоянными и равными номинальным [3].

Характер изменения механического момента на валу должен описываться специальными блоками вычислительного комплекса, схема подключения которых к выводам механической части модели машины задается расчетной схемой имитационной модели.

Внешними полюсами силовой части блока являются шесть фазных выводов статора. Началу вывода фазы А присвоен номер 1, фазы В - 2, фазы С - 3. Полюса, которые обычно объединяются в «звезду», имеют номера 4,5 и 6.

Внешними полюсами механической части блока являются полюса с номерами 7, 8, 9, и 10. Выводы с номерами 7 и 8 относятся к одному концу валопровода, выводы с номерами 9 и 10 - к другому.

Блок характеризуется тремя схемными переменными и набором дополнительных переменных. Все переменные имеют статус глобальных.

К схемным переменным относятся три фазных тока. Ток фазы А имеет локальный индекс 19, ток фазы В - 20, ток фазы С - 21.

Дополнительными переменными блока являются:

х₁ - действующее значение линейного напряжения статорной обмотки, [B];

х₂ – действующее значение фазного тока статорной обмотки, [A];

х₃,х₄ - напряжение статора в координатах d и q , [B];

х₅,х₆ - ток статора в координатах d и q , [A];

х₇,х₈ - мгновенные трехфазные активные и реактивные мощности машины (P,Q>0-

генерация; P,Q < 0 -потребление),[кBт],[кВА];

х₉ - электромагнитный момент, [Н*м];

х₁₀ - частота вращения поля ротора, [Гц];

х₁₁ - механическая мощность,отдаваемая (Р>0) или принимаемая (P<0) валом машины, [кВт];

х₁₂ - cкорость вращения ротора, [ об/мин ];

х ₁₃ - скольжение;

х ₁₄ – механический угол поворота ротора, [ рад.];

х ₁₅ – электрический угол поворота ротора, [ рад.];

х ₁₇, х ₁₈ - токи эквивалентных демпферных контуров системы, [ A ].

х ₃₄ -текущее значение индуктивного сопротивления взаимной индукции, Х_m , [o.e];

х ₃₅ -текущее значение индуктивного сопротивления рассеяния статора Х_s , [o.e];

х ₃₆ -текущее значение сверхпереходного индуктивного сопротивления машины X" , [o.e];

х ₃₇ -текущее значение индуктивного сопротивления рассеяния ротора X_sr , [o.e];

х ₃₈ -текущее значение активного сопротивления роторного контура R_r , [o.e];

х ₃₉ -текущее значение тока намагничивания I_m [в o.e х.х.х];

В качестве входных в BLT035 могут использоваться два набора данных: каталожные и расчетные.

КАТАЛОЖНЫЕ ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ

f_н - номинальная частота, [Гц];

U_н - номинальное напряжение, [В];

P_н - активная мощность на валу машины, [кВт];

I_н - номинальный ток машины [А];

К_х - кpатность хаpактеpного тока [o.e];

К_п=I_п/I_н - кратность пускового тока;

B_п=М_п/М_н - кратность пускового момента;

B_m=М_m/М_н - кратность максимального момента;

n_н - номинальная скорость вращения, [об/мин];

(К.п.д) - коэффициент полезного действия, [ % ];

cos(j_н) - коэффициент мощности;

p - число пар полюсов;

J - момент инерции ротора [кг*м²];

Po - потери мощности на вентиляцию, [кВт];

При подготовке входных данных могут возникнуть затруднения в определении некоторых величин, входящих в набор. Ниже приводятся необходимые пояснения.

K_х = I_max/I_н,

p = 60*f_н/n_o,

J = 0.25*GD² = 91189.1*Pн*Tj/n²_o,

P_o › (0.01 - 0.05)*P_н,

где:

n_o - синхронная скорость вращения, [об/мин];

P_н - номинальная активная мощность, [кВт];

Tj - механическая постоянная времени машины, [ c ] ;

I_max - максимально ожидаемый ток в процессе расчета;

Отметим, что если при описании блока решено использовать не каталожные, а расчетные (R, X, X_s, X_o, R_rн, X_rн, R_rп, X_rп, s_k) данные, то переход к ним может быть осуществлен с достаточной точностью по известным [9] выражениям:

S_н =P_н/[cos(j_н)*(К.п.д)]

p = 60*f_н/n_o

j_н =arccos(j_н)

s_o =(60*f_н-p*n_н)/60*f_н

s_k =s_o*[B_m + Ö(B²_m-1)

X =s_k/[s_k*sin(j_н) - s_o*cos(j_н)]

c₁ =1.03

R_rн=s_k*(1-s_o)/[ 2*B_m*(c₁+s_k)*cos(j_н)]

R_rп=B_п*cos(j_н)/[1.00007*(1-s_o)*K²_п]

1 2 3 4 5 6

Скачать файл