Требования к отчету по Заданию №1.

В отчете необходимо привести:

1. Исходные параметры объекта управления с указанием варианта;

2. Значения всех рассчитываемых параметров структурной схемы;

3. Структурную схему системы тп-д собранную в программном пакете Simulink;

4. Графики перпеходных процессов f = M(t)- зависимость момента двигателя от времени и f = w(t)- зависимость угловой скорости двигателя от времени для трех случаев: a)M_c = 0; б) M_c = 0.5*M_н в) M_c = M_н;

Задание №2 Моделирование запуска асинхронного двигателя:

Собрать в программном пакете Simulink модель системы прямого запуска асинхронного двигателя от трехфазной сети, c использованием библиотеки SimPowerSystem.

1. Ознакомится с основными блоками библиотеки SimPowerSystem собрать модель прямого пуска асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором от трехфазной сети. Схема модели, формулы для расчета параметров двигателя и паспортные данные асинхронного двигателя приведены ниже. Краткое описание блоков входящим в схему модели рассмотрено ниже. Более подробное руководство по стандартным блокам библиотеки SimPowerSystem, приведено в отдельном описании MATLAB/Simulink.

2. Рассчитать необходимые параметры асинхронного двигателя по формулам и паспортным данным приведенным ниже, завести эти данные в блоки собранной схемы в пакете Simulink.

3. Промоделировать собранную схему, и получить переходные процессы, построив следующие характеристики (графики) f = M(t)- зависимость момента двигателя от времени и f = w(t)- зависимость угловой скорости от двигателя для трех случаев:

a)Пуск двигателя в холостую;

б) Пуск с нагрузкой Мс=Mн

в) В момент пуска (0.1-1 сек) Мс=0 далее набрасывается нагрузка Мс=Мн

Модель системы пуска асинхронного двигателя собранная в пакете Simulink с помощью библиотеки SimPowerSystem.

Параметры численного интегрирования модели:

Меню Simulation >> Configuration Parameters >> Solve option:

Type: Fixed step

Solver: ode4(Runge-Kutta)

Periodic sample time constraint: unconstrained

Fixed step size: 0.005

Tasking mode for periodic sample time: Single Tasking

Формулы для расчета параметров:

1. Номинальный ток статора

2. Коэффициент приведения

3. Активное сопротивления Статора

4. Индуктивное сопротивления Статора

5. Активное сопротивления Ротора

6. Индуктивное сопротивления Ротора

7. Индуктивное сопротивления цепи намагничивания

8. Индуктивность статорной цепи

9. Индуктивность роторной цепи

10. Индуктивность цепи намагничивания

11. Номинальный момент где

Описание блоков входящих в модель пуска асинхронного двигателя

1) Модель асинхронного двигателя Asynchronous Machine SI Units. Для формирования модели необходимо в окне настройки ввести следующие параметры

• Rotor type: Squirrel-cage. Название Squirrel-cage (Беличья клетка) говорит о том, что установленный ротор является короткозамкнутым и имеет «обмотку» типа «беличья клетка».

• Reference frame : Rotor

• Nominal Power, voltage (line-line), frequency: номинальная мощность, номинальное напряжение питания двигателя и частота. Данные необходимо взять из паспортных данных двигателя своего варианта.

• Stator resistance and inductance: сопротивление и индуктивность статора (R₁,L₁) - эти параметры необходимо рассчитать по паспортным данным двигателя своего варианта.

• Rotor resistance and inductance: сопротивление и индуктивность статора (R₂,L₂) - эти параметры необходимо рассчитать по паспортным данным двигателя своего варианта.

• Mutual inductance: индуктивность цепи намагничивания (Lm) этот параметр необходимо рассчитать по паспортным данным двигателя своего варианта.

• Inertia, friction factor, pairs of poles: момент инерции и число пар полюсов - необходимо взять из паспортных данных двигателя своего варианта. А параметр friction factor = 0.

• Initial conditions – параметр оставляем без изменения.

2) Блок Machines Measurement Demux – измерение параметров модели асинхронного двигателя. В окне настройки этого блока в верхней части области Параметры располагается список, позволяющий выбрать тип модели машины (Simplified synchronous, Synchronous, Asynchronous, Permanent magnet synchronous). Следует указать тип той машины: Asynchronous.

В окне настройки появится набор величин, описывающих измеряемый вектор. Набор измеряемых величин для асинхронной машины, включает токи и напряжения в различных электрических частях машины, а кроме того, три механические величины: Rotor speed — угловая скорость вращения ротора ; Electromagnetic torque — электромагнитный момент; Rotor angle — угол поворота ротора. Необходимо установить флажки на двух величинах Rotor speed и Electromagnetic torque.

3) Блок источник питания асинхронного двигателя состоит из трех соединенных звездой блоков AC Voltage Source. Каждый из этих блоков «вырабатывает» переменное напряжение с частотой (Frequency): 50 Гц и амплитудой (Peak amplitude): 380 В. В блоках установлены разные начальные фазы, сдвинутые друг относительно друга на 120° (фазы А,B,C соответственно 0, 240 и 120°). Отметим, что в раскрывающемся списке Measurement указан вид измеряемой величины — на­пряжение (Voltage). Благодаря этому величины напряжений всех трех источников становятся доступными для измерения блоком Multimeter.

4) Блок Multimetr – предназначен для измерения напряжений на каждой фазе трехфазной сети. При этом в окне настройки блока Multimeter в области Available Measurements появляются обозначения сигналов указанных трех напряжений. Переведем их в поле Selected Measurements. Чтобы задать автомати­ческое построение графиков зависимости этих напряжений от времени, активи­зируем переключатель Plot selection measurements.

5) Блок Step необходим для задания величины нагрузки на валу двигателя. Для выполнения задания лабораторной работы необходимо установить следующие настройки этого блока:

• Пуск двигателя в холостую. Step time = 0; Initial value = 0; Final value = 0;

• Пуск с нагрузкой Мс=Mн Step time = 0; Initial value = 0; Final value = Mн;

• В момент пуска (0.1-1 сек) Мс=0 далее набрасывается нагрузка Мс=Мн

Step time = 0.1-1; Initial value = 0; Final value = Mн;

Примечание: время наброса нагрузки определяется по длительности переходного процесса пуска двигателя.