1.2 Построение графиков переходных процессов и электромеханической характеристики двигателя
Таблица 3 – Исходные данные
-
Параметр
Значение
Ед. изм.
Номинальная частота вращения ротора
307,72
с-1
Номинальный момент Мн
146,2368
Н·м
Пусковой момент Мп
380,2158
Н·м
Номинальный ток статора Iн
81,46
А
Критическое скольжение sкр
0,15746
Активное сопротивление статора RS
Приведенное активное сопротивление ротора
Ом
Ом
Индуктивность статора LS
0,045
Гн
Приведенная индуктивность рассеяния статора и ротора
Гн
Индуктивность цепи намагничивания
0,044
Гн
Для построения графиков переходных процессов при прямом пуске двигателя в сеть создадим модель (см. рисунок 1) обеспечивающую снятие координат электропривода. Результаты моделирования выведем на графики и проанализируем полученные результаты.
Рисунок 2 – Модель прямого пуска асинхронного двигателя с приложением нагрузки после разгона
Исходными
данными для модели двигателя являются
параметры приведенные в таблице 3. После
включения двигателя происходит резкий
скачек тока и момента. После разгона
двигателя происходит скачкообразное
увеличение момента сопротивления с
нулевого значения до номинального (см.
рисунок 3 после 1,5 секунд).
Рисунок 3 – Момент на валу двигателя
Рисунок 4 – Скорость вала двигателя
На
основе полученных результатов можно
сделать вывод, что наиболее опасным
режимом является пусковой режим, т.к.
возникают нежелательные броски момента.
На рисунке 5 приведена механическая характеристика двигателя. Установившейся скорости 307,72 с-1 соответствует номинальный момент 146,2368
Рисунок 5 – Механическая характеристика двигателя
1.3 Расчет параметров модели двигателя и построение графиков переходных процессов при регулировании частоты вращения изменением напряжения на обмотке статора
Таблица 5 – Исходные данные
-
Параметр
Значение
Ед. изм.
Номинальная частота вращения ротора
307,72
с-1
Номинальный момент Мн
146,2368
Н·м
Пусковой момент Мп
380,2158
Н·м
Номинальный ток статора Iн
81,46
А
Критическое скольжение sкр
0,15746
Активное сопротивление статора RS
Приведенное активное сопротивление ротора
Ом
Ом
Индуктивность статора LS
0,045
Гн
Приведенная индуктивность рассеяния статора и ротора
Гн
Индуктивность цепи намагничивания
0,044
Гн
Пониженное напряжение питания Uп=220/
127
В
Угол сдвига фаз в радианах
2,0944
рад
Проанализируем работу двигателя при изменении напряжения питания обмотки статора. Для этого рассмотрим пуск при номинальном напряжении питания с номинальным моментом и снижением номинального напряжения после окончания переходного процесса пуска.
Для получения графиков построим модель асинхронный двигатель - преобразователь напряжения (АД-ПН), модель приведена на рисунке 6.
Рисунок 6 – Модель асинхронный двигатель - преобразователь напряжения
Пуск при номинальном напряжении питания с номинальным моментом и снижение номинального напряжения после переходного процесса
Рисунок 7 – Модель асинхронный двигатель - преобразователь напряжения
Начальные условия:
Напряжение питания Uс=220 В, пониженное напряжение питания Uп=127 В;
Момент сопротивления Мн=146,2368 Нм.
Приложение момента к валу двигателя при пуске;
Переход на пониженное напряжение питания после протекания переходного процесса.
Рисунок 8 – График переходного процесса для момента
Рисунок 9 – График переходного процесса для скорости
Анализируя полученные результаты (см. рисунки 13,14) полученные при моделировании делаем выводы:
Регулирование скорости можно осуществить в небольшом диапазоне;
Для регулирования данным методом необходим двигатель повышенной мощности.