У.2 Опис віртуальної лабороторної установки

Лабораторна робота №1-У

Дослідження математичної моделі асинхронної машини

 

 

1-У.1 Мета роботи:

 

1.Зняти механічну характеристику машини у двигунному режимі.

2.Зняти робочі характеристики машини у двигунному режимі.

 

У.2 Опис віртуальної лабороторної установки

 

Віртуальна лабороторна установка зображена на рис. 1-У.1.

 

Рис 1-У.1 Модель для дослідження асинхронної машини

 

 

Вона містить:

· джерело змінної трифазної напруги Source з бібліотеки Power System Blockset /Extras/Electrical Sources;

· вимірювач трифазної напруги і струму Three-Phase V-I Measurement з бібліотеки Power System Blockset /Extras/Measurement;

· досліджувану трифазну асинхронну машину Asynhronous Machine з бібліотеки Power System Blockset / Machines;

· вимірювач активної і реактивної потужності P₁ і Q₁ з бібліотеки Power System Blockset /Extras/Measurement;

· блок Display для кількісного зображення вимірюваних потужностей і блок Scope для спостереження струму ротора і статора, а також швидкості і моменту асинхронної машини з головної бібліотеки Simulink/Source;

· блок Machines Measurement із бібліотеки Power System Blockset / Machines;

· блок Display1 для кількісного зображення вимірюваних електромагнітного моменту (Нм) і швидкості (рад/c) машини із головної бібліотеки Simulink/Sinks;

· блок Mux, що об’єднує три сигнали в один векторний, з головної бібліотеки Simulink/Sygnals System.

 

 

Вікно настройки параметрів асинхронної машини зображено на
рис. 1-У.2.

 

У полях вікна послідовно задаються:

· тип ротора (Rotor Type) у меню цього поля, що випадає, можна задати або короткозамкнений, або фазний ротор;

· система відліку під час аналізу (Reference frame);

· потужність, номінальна діюча лінейна напруга і частота;

· параметри схеми заміщення статора;

· параметри схеми заміщення ротора;

· параметри вітки намагнічування;

· момент інерції, коефіцієнт в’язкого тертя, кількість пар полюсів;

· початкові умови для моделювання (ковзання, положення ротора, струми статора і їх початкові фази).

 

Рис. 1-У.2. Вікно настройки параметрів асинхронної машини

 

 

Параметри машини частково беруться із паспортних даних, а частково розраховуються за рівняннями, або використовуючи програму (лістинг 1, файл as.m).

Табл.. 1-У.1

Тип двигуна	Pн [кВт]	n [об/хв]	h [%]	cosj	Iн [А]				J [кГм2]
RA71B2				0.84	1.8	6.5	2.3	2.4	0.0005
RA80A2	0,75			0.83		5.3	2.5	2.7	0.0008
RA80B2	1,1			0.86		5.2	2.6	2.8	0.0012
RA80А4	0,55			0.8			2.3	2.8	0.0018
RA80B4	0.75			0.80			2.5	2.8	0.0023
RA90S2	1.5			0.87		6.5	2.8		0.0010
RA90L2	2.2			0.87		6.5	2.9	3.4	0.0015
RA100LA4	2.2			0.82			2.2	2.6	0.0048
RA100LB4				0.81		6.2	2.2	2.6	0.0058
RA112M2				0.87		6.8	2.2	3.3	0.0082
RA112M4			85.5	0.84		6.5	2.2	2.9	0.0103
RA132SA2	5.5			0.89		6.5	2.4		0.0155
RA132SB2	7.5			0.89			2.5	3.2	0.0185

 

частота обертання магнітного поля:

. (2.1)

Значення номінального ковзання:

. (2.2)

Номінальна швидкість обертів ротора:

. (2.3)

Кутова швидкість обертів магнітного поля:

. (2.4)

Номінальний, максимальний і пусковий моменти:

,

,

. (2.5)

Критичне ковзання:

. (2.6)

Приведений активний опір ротора:

. (2.7)

Активний опір статора:

. (2.8)

де - фазна номінальна напруга.

Приведена індуктивність розсіювання ротора:

. (2.9)

Індуктивність статора:

. (2.10)

Індуктивність контура намагнічування:

. (2.11)

Визначення коефіцієнта приведення С1 здійснюється після розрахунку параметрів за формулою:

.

 

Отримане значення слід порівняти з прийнятим коефіцієнтом С та при необхідності повторити розрахунок параметрів.

Програма для точного розрахунку параметрів приведена у лістингу

 

 

 

Вікно настройки параметрів універсального блоку вимірювання змінних машини зображено на рис. 1-У.3. У меню поля, що випадає Machine type задається тип машини. Прапорцями вибираються змінні для вимірювання.

 

Рис 1-У.3. Вікно настройки параметрів блоку вимірювання

 

Вікно настройки параметрів джерела живлення зображено на рис. 1-У.4. У меню поля задаються:

§ Амплітуда фазної напруги джерела (В)

§ Початкова фаза в градусах

§ Частота (Гц)

§ Внутрішній опір (Ом) та індуктивність джерела (Гн).

 

Рис.1-У.4. Вікно настройки параметрів трьохфазного джерела живлення

 

Напруга і частота джерела повинні відповідати параметрам асинхронної машини.

Вікно настройки параметрів блоку вимірювання активної та реактивної потужності показано на рис. 1-У.5.

Тут задається тільки один параметр-частота, яка повинна дорівнювати частоті джерела живлення.

Вікно настройки дисплею показано на рисунку 1-У.6. В полях вікна настройки вказується формат представлення числових результатів, в полі Desimation (розбивка) задається число кроків розрахунку, крізь які значення виводиться на дисплей. Установка в полі Sample time значення-1 синхронізує роботу блоку з кроом розрахунку.

Рис. 1-У.5. Вікно настройки параметрів блоку вимірювання потужності

 

Рис. 1-У.6 Вікно настройки параметрів дисплея

 

 

Вікно настройки блоку Mux,з’єднуючого два сигнали в один векторний, показано на рис. 1-У.7. В полях вікна настройки задається число входів і зовнішній вид зображення блоку.

 

Рис. 1-У.7 Вікно настройки блоку Mux