Лабораторные работы / 1 лабораторная

МИНОБРНАУКИ РОССИИ

Санкт-Петербургский государственный

электротехнический университет

«ЛЭТИ» им. В.И. Ульянова (Ленина)

Кафедра САУ

отчет

по лабораторной работе № 1

по дисциплине «Моделирование гребных электрические установки»

Тема: КОМПЬЮТЕРНОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ГРЕБНОЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ УСТАНОВКИ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА С ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕМ АСИНХРОННОГО ТИПА И ПОЛУПРОВОДНИКОВЫМ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕМ ЧАСТОТЫ

ВАРИАНТ № 4

Маратов М.

Студенты гр. 6408		Попов М.М. Нуртазин И.
Преподаватель		Малышев С.М.

Санкт-Петербург

2019

Цель работы: Изучение, на компьютерной модели ГЭУ двойного рода тока с широтно-импульсным преобразователем и двигателем постоянного тока, разработанной в среде Simulink.

Рис.1 – Компьютерная модель ГЭУ с асинхронным ГЭД

Компьютерная модель состоит из следующих основных блоков:

1. Дизель-генератор (блок трёх-фазного источника 690 В, 50Гц);

2. Полупроводниковый преобразователь частоты (блок Convertor);

3. Блок измерения (Measurements) - применяется для извлечения переменных ГЭД из вектора измеряемых переменных электрической машины;

4. Виртуальный осциллограф (блок визуализации результатов расчёта Scope);

5. Эквивалентная модель асинхронного двигателя;

6. Блок изменения характера нагрузки (блок Propeller);

В качестве нагрузки используется гребной винт фиксированного шага с механической характеристикой представленной на рисунке 3.

Рис. 2 – Винтовые характеристики

1 – швартовная характеристика; 2 – характеристика хода в свободной воде

Структурная схема полупроводникового преобразователя частоты (блок Convertor) приведена на рисунке 4.

Рис. 3 – Структурная схема полупроводникового преобразователя частоты

(блок Convertor)

Состав компьютерной модели полупроводникового преобразователя частоты приведен в таблице 1.

Таблица 1 – Состав компьютерной модели преобразователя частоты

Пиктограмма	Краткое описание и назначение
	Контроллер Назначение – регулирование частоты вращения электродвигателя.
	Модуль векторного регулирования привода Назначение – формирует алгоритм работы ключей инвертора
	Мостовой неуправляемый диодный выпрямитель. Назначение – преобразование трехфазного переменного напряжения в постоянное.
	Мостовой инвертор на базе IGBT- транзисторов Назначение – преобразование постоянного напряжения в переменное.
	Тормозное сопротивление с транзистором (чоппер) Назначение – стабилизация напряжение в звене постоянного тока.

Табл. 2. Исходные данные

P*103, Вт	Rs, Ом	Ls, Гн	Rr, Ом	Lr, Гн	Lm, Гн
1050	0.0006	0.0281	5.18	0.26	0,0352

1.Расчет переходных процессов

Таблица 3

Режим	tпуска, с	tторм,с	n	m	p
Швартовный	3	1	0.8	1	0.75
Свободная вода	4	1.7	1	1	1
Ледовый

Рис.4 - Переходные характеристики в швартовном режиме

Рис. 5 - Переходные процессы напряжения и тока в швартовном режиме

Рис. 6 - Переходные характеристики в режиме свободной воды

Рис. 7 - Переходные процессы напряжения и тока в режиме свободной воды

2.Компьютерное моделирование реверса ГЭУ на свободной воде

Рис. 8 - Переходные процессы пуска, торможения и реверса на свободной воде

Рис. 9 - Винтовые характеристики гребного винта

3.Ход на волнении

Рис. 10 - Переходные процессы при ходе в свободной воде на волнении (низкие)

Рис. 11 - Переходные процессы при ходе в свободной воде на волнении (средние)

Рис. 12 - Переходные процессы при ходе в свободной воде на волнении (высокие)

Рис. 13 - Переходные процессы при ходе в свободной воде на волнении при постоянной Р (средние)

Рис. 14 - Переходные процессы при ходе в свободной воде на волнении при постоянной Р (высокие)

Таблица 4

Уровень волнений		N, %		P,%		N,%		P,%
n=const	Низкий
	Средний
	Высокий
p=const	Средний
	Высокий

4.Аварийные режимы

Рис. 15 - Переходный процесс аварийного режима заклинивания винта

Рис. 16 - Переходный процесс аварийного режима обесточивания

5. Система автоматического управления ГЭУ

Рис. 17 - Переходный процесс магнитного потока ГЭД

Выводы: