Разработка системы частотного управления асинхронным двигателем с короткозамкнутым ротором

Министерство образования и науки РФ

Федеральное бюджетное образовательное учреждение высшего образования

«Омский государственный технический университет»

Кафедра «Теоретическая и общая электротехника»

Дисциплина «Компьютерное моделирование электрических цепей, электромагнитного поля и тепловых полей»

Домашняя работа

«Разработка системы частотного управления асинхронным двигателем с короткозамкнутым ротором»

                                                                                              Выполнил ст.гр. Э-136

                                                                                              Жусипов М.С.

                                                                                              Проверил: доц., к.н.

                                                                                              Татевасян А.С.

Омск 2016 г.

Целью домашней работы является разработка системы частотного управления асинхронным двигателем с короткозамкнутым ротором, исследование АД в статических и динамических режимах на основе имитационного моделирования в среде Matlab/Simulink.

Исходные данные:                                                                                 Таблица1

Определение параметров АД

Параметры АД необходимы для проектирования и настройки системы управления электроприводом, а также для моделирования переходных процессов в асинхронном приводе с преобразователем частоты.

Параметры АД можно экспериментально определить из опыта короткого замыкания и холостого хода, но экспериментальные исследования можно проводить при наличии опытного образца и оснащенной для этого лабораторной базы.

Для большинства практических случаев приемлемыми являются методы определения параметров АД на основании его справочных данных. Как правило, в справочниках и каталогах приводятся следующие технические данные.

Выбор АД с числом пар полюсов p=2 для частотного управления исполнительного механизма.

Частота сети f = 50 Гц.  

Нагрузочная диаграмма исполнительного механизма задана уравнениями:  

[pic 1]

ωmin = 0,2ωдв.ном;[pic 2]

ωmin = 0,2ωдв.ном.[pic 3]

Из диапазона изменения угловой скорости исполнительного механизма    зададим его граничную угловую скорость:

ωgr = 0,5ωном=0,50,26=0,13 с-1;[pic 4][pic 5]

Передаточное отношение редуктора определим, как отношение номинальной угловой скорости двигателя к граничной угловой скорости механизма:

[pic 6]

Нагрузочная диаграмма исполнительного механизма в относительных единицах, построенная в соответствии с заданием:

[pic 7]

Рис.1 Нагрузочная диаграмма исполнительного механизма в о.е.

Нагрузочные характеристики исполнительного механизма, построенные в именованных единицах:

[pic 8]

Рис.2 Нагрузочная характеристика исполнительного механизма в именованных единицах.

[pic 9]

Рис.3 Нагрузочная характеристика исполнительного механизма в именованных единицах.

Определим минимальную, максимальную и среднюю угловые скорости АД:

[pic 10]

[pic 11]

 [pic 12]

Соответствующие угловым скоростям моменты на валу двигателя будут:

[pic 13]

Асинхронный двигатель выбираем таким образом, чтобы его номинальный момент был больше максимального момента, найденного из нагрузочной диаграммы.

Выбираю предварительно двигатель: тип 4А132М4 с номинальным моментом

Mном=72 Нм > Мдв.max=59,75 Нм;[pic 14][pic 15]