Моделирование электропривода

Содержание

Техническое задание        3

1.        Анализ характеристик силовой части как объекта управления        4

1.1.        Основные базисные величины        4

1.2 Свойства модели АД с короткозамкнутым ротором        8

2.        Моделирование электропривода        12

Выводы        16

Техническое задание

Разработать математическую модель асинхронного двигателя 4А71А4У3. Убедиться в правильности полученной модели. Провести эксперименты наброса и сброса нагрузки. Сделать вывода о реакции модели.

Номинальные данные двигателя

1. Номинальная мощность –[pic 1]
2. Номинальный фазный ток –  [pic 2]
3. Номинальное фазное напряжение – [pic 3]
4. Номинальная частота – [pic 4]
5. Номинальная синхронная скорость – [pic 5]
6. Номинальная скорость ротора – [pic 6]
7. Число пар полюсов –  = 2;[pic 7]
8. КПД двигателя – η = 70,5 %;
9. Коэффициент мощности – cos φ = 0,7;
10. Параметры схемы замещения – rs=0,13 о.е; rr=0,11 о.е; xs0=,086 о.е; xr=0,11о.е; xμ=1,6;
11. Число фаз обмотки якоря –   = 3;[pic 8]
12. Момент инерции двигателя – Jдв = 0,0013 кг·м2;

1. Анализ характеристик силовой части как объекта управления

1. Основные базисные величины

Расчеты переходных процессов в абсолютных единицах создают определенные неудобства при обобщении результатов исследований. Поэтому здесь и далее все расчеты переходных процессов проведены в относительных единицах. Применение системы относительных единиц не является другой формой записи исходной системы дифференциальных уравнений, это просто дополнительное средство ее исследования. Хотя в ряде случаев введение относительных единиц позволяет несколько упростить расчетные формулы.

В практических расчетах динамики электропривода переменного тока используются различные системы относительных единиц. Применительно к рассматриваемой задаче удобнее всего использовать систему относительных единиц с равными взаимными индуктивностями между статорными и роторными обмотками, а также между фазными обмотками ротора. Поэтому были приняты базисные величины, приведенные в таблице1.

Предварительно произведём расчет параметров Т-образной схемы замещения в абсолютных единицах. Для этого сперва посчитаем базисное сопротивление:

[pic 9]

Зная это сопротивление найдем параметры Т-образной схемы замещения:

[pic 10]

[pic 11]

[pic 12]

[pic 13]

[pic 14]

Таблица 1

В качестве базисного значения моментов двигателя и сопротивления механизма выбираем значение электромагнитного момента двигателя в номинальном режиме. Используя номинальные данные двигателя, определяем:

[pic 25]

где  – коэффициент, учитывающий распределение потерь в АД (ориентировочно принимается равным 1,0084)[pic 26]

Базисную мощность выбираем равной значению электромагнитной мощности двигателя в номинальном режиме: