1.2.3. Описание в системе электропривода с асинхронным двигателем в системе координат α-β, вращающейся с синхронной скоростью при учете насыщения.

В рассмотренных выше моделях магнитная цепь двигателя рассматривалась как линейная, что находило отражение в постоянстве значений коэффициентов индукции. При уточненных расчетах насыщение магнитной системы можно учесть, предполагая с некоторым допущением, что оно проявляет себя в главной индуктивности, а индуктивности рассеяния L_1 иL_2 .остаются неизменными. Вид характеристики намагничиванияи характер переменной главной индуктивностипоказаны на рис.5,а. По этим зависимостям можно рассчитать характеристику При записи уравнений, описывающих насыщенную машину, удобно воспользоваться обратной зависимостью. Выбирая в рабочей зоне характеристики намагничивания ряд значенийи определяя соответствующие им значения, можно рассчитать точки, для построения зависимости, показанной на рис. 5,б. Очевидно, что коэффициентуменьшается по мере насыщения магнитной системы, а коэффициентрастет. Если начальную часть характеристики намагничивания можно считать линейной, то на этой части характеристики выполняются равенства=L_mи.

И

а. б.

Рис.5. К расчету насыщения асинхронного двигателя

з сказанного следует, что, в отличие от ранее рассмотренных структурных схем, в которых фигурировали токи статора и ротора и полные потокосцепления, для рассмотрения насыщенной машины модель двигателя надо перестроить так, чтобы в ней присутствовали главное потокосцепление и намагничивающий ток.

Для получения такой структурной схемы при произвольном расположении координатной системы -относительно системы пространственных векторов надо иметь в виду, что

Надо также учесть известное из схемы замещения соотношение для токов. Для пространственных векторов оно записывается как или, в проекциях векторов токов на оси α-β как. Система уравнений для пространственных векторов во вращающейся системе координат получается в виде

Расчетная схема на рис.6 построена по выражениям для проекций векторов:

Рис.6. Расчетная схема асинхронного двигателя во вращающейся системе координат с учетом насыщения магнитной системы

1. 3. Моделирование электропривода с асинхронным двигателем и разомкнутой системой регулирования в пакете SimPowerSystems

Пакет моделированияSimPowerSystemsпредставляет собой расширение «обычной» системы моделированияSimulink, позволяющее не только имитировать работу электротехнических устройств, но и выполнять анализ и синтез таких устройств. С этой целью создана и постоянно расширяется библиотека моделей источников электрической энергии, отдельных элементов электротехнических устройств, устройств силовой электроники, электрических машин, измерительных и контрольных устройств, библиотека приложений и дополнительная библиотека. Эти модели, будучи сами построены на основании математического описания элементов системы, позволяют при её моделировании рассматривать их как физические устройства. Это делает возможным проведение исследований на уровне модели всей системы управления электропривода, физические процессы в которой приближены к физическим процессам в реальной системе. В этом состоит одно преимуществSimPowerSystemsпо сравнению с моделью вSimulink’е, где отражается алгоритм работы системы, но не отражается физика её работы. Применение моделей, выполненных пакетеSimPowerSystems, позволяет приблизить работу с ними к работе на реальной системе или на физическом макете.