
- •Moсковский государственный университет дизайна и технологии
- •Введение
- •Работа 1ml. Исследование цепей постоянного тока
- •Изучение и практическое применение методов расчета и математического моделирования электрических цепей постоянного тока в среде Matlab/Simulink.
- •По результатам моделирования (ток нагрузки ir2 и напряжение нагрузки ur2) рассчитайте в окне команд MatLab:
- •Работа 2мL. Исследование двигателей постоянного тока с независимым возбуждением
- •Описание модели
- •Исследование режима пуска дпт с регулированием сопротивления в цепи якоря
- •Работа 3ml. Исследование импульсных регуляторов скорости вращения двигателей постоянного тока
- •Работа 4ml. Исследование однофазных цепей синусоидального тока
- •Изучение и практическое применение методов расчета и математического моделирования электрических цепей синусоидального тока в среде Matlab/Simulink.
- •Работа 5ml. Исследование трехфазных цепей синусоидального тока
- •Изучение и практическое применение методов расчета и математического моделирования электрических цепей трехфазного синусоидального тока в среде Matlab/Simulink.
- •Работа 6ml. Исследование переходных процессов в электрической цепи с емкостью или индуктивностью
- •Исследование апериодических переходных процессов при коммутациях в электрической цепи постоянного тока.
- •Работа 7ml. Исследование переходных процессов в электрических цепях с индуктивностью и емкостью
- •Исследование эффективности устройств защиты элементов электрической цепи постоянного тока от коммутационных перенапряжений.
- •Работа 8ml. Исследование импульсных регуляторов напряжения
- •Работа 9ml. Исследование трехфазных управляемых выпрямителей
- •Pабота 10ml. Исследование асинхронного электродвигателя с короткозамкнутым ротором
- •Исследование механических и рабочих характеристик асинхронного электродвигателя с короткозамкнутым ротором.
- •Исследование механических характеристик двигателя
- •Pабота 11ml. Исследование асинхронного электродвигателя с фазным ротором
- •Исследование механических характеристик двигателя
- •Исследование рабочих характеристик двигателя
- •Pабота 12ml. Исследование частотно-регулируемого асинхронного электропривода центробежного механизма
- •1. Общие сведения
- •2. Запуск Simulink
- •3. Обозреватель разделов библиотеки Simulink
- •4. Создание модели
- •5. Окно модели
- •6. Основные приемы редактирования модели
- •6.1. Добавление текстовых надписей
- •6.2. Выделение объектов
- •6.3. Копирование и перемещение объектов в буфер промежуточного хранения
- •6.4. Вставка объектов из буфера промежуточного хранения
- •6.5. Удаление объектов
- •6.6. Соединение блоков
- •6.7. Изменение размеров блоков
- •6.8. Перемещение блоков
- •6.9. Использование команд Undo и Redo
- •6.10. Форматирования объектов
- •7. Установка параметров расчета и его выполнение
- •8. Завершение работы
- •9.2.3. Графопостроитель ху Graph
- •9.2.4. Цифровой дисплей Display
- •9.3. Continuous – аналоговые блоки
- •9.3.1. Блок вычисления производной Derivative
- •9.3.2. Интегрирующий блок lntegrator
- •9.4. Релейный блок Relay
- •9.6. Math – блоки математических операций
- •9.6.6. Блок вычисления тригонометрических функций Trigonometric Function
- •10. 1. Библиотека блоков SimPowerSystems
- •10.5. Elements - электротехнические элементы
- •Mosfet [Mosfet транзистор]
- •Universal Bridge [Универсальный мост]
- •10.7 Machines [электрические машины]
- •10.7.1 Dc Machine [Машина постоянного тока]
- •10.7.3 Simplified Synchronous Machine [Упрощенная модель синхронной машины]
- •Учебное издание
- •Исследование электрических цепей на математических моделях в Matlab
- •115998, Садовническая ул., 33
Universal Bridge [Универсальный мост]
Назначение - моделирует универсальный мост (рис.П.32).
Модель позволяет выбирать количество плеч моста (от 1 до 3), вид полупроводниковых приборов (диоды, тиристоры, IGBT и MOSFET транзисторы, шунтированные обратными диодами). В модели можно также выбрать вид зажимов A, B и C (входные или выходные).
Параметры блока:
Number of bridge arms [Число плеч моста]. Выбирается из списка: 1, 2 или 3.
Port configuration [Конфигурация портов]. Параметр определяет какие зажимы порта будут входными, а какие - выходными.
Snubber resistance Rs (Ohm) [Cопротивление демпфирующей цепи (Ом)].
Snubber capacitance Cs (F) [Емкость демпфирующей цепи (Ф)].
Power Electronic device [Вид полупроводниковых устройств моста]. Значение параметра выбирается из списка (Diodes, Thyristors, MOSFET, IGBT, Ideal Switches).
Measurements [Измеряемые переменные]. Параметр позволяет выбрать переменные, передаваемые в блок Multimeter. Значения параметра выбираются из списка:
None - нет переменных для отображения,
Device voltages - напряжения на полупроводниковых устройствах,
Device currents - токи полупроводниковых устройств,
UAB UBC UCA UDC voltages - напряжения на зажимах моста.
All voltages and currents - все напряжения и токи моста.
Рис. П.32.Пиктограмма, схема соединений для трехфазного моста на тиристорах и окно задания параметров
10.7 Machines [электрические машины]
10.7.1 Dc Machine [Машина постоянного тока]
Назначение - моделирует электрическую машину постоянного тока [3],[7].
Порты модели A+ и A- являются выводами обмотки якоря машины, а порты F+ и F- представляют собой выводы обмотки возбуждения. Порт TL предназначен для подачи момента сопротивления движению. На выходном порту m формируется векторный сигнал, состоящий из четырех элементов: скорости, тока якоря, тока возбуждения и электромагнитного момента машины.
Параметры блока:
Armature resistance and inductance [Ra (ohms) La (H) ] [Активное сопротивление Ra (Ом) и индуктивность La (Гн) цепи якоря].
Field resistance and inductance [Rf (ohms) Lf (H) ] [Активное сопротивление Rf (Ом) и индуктивность Lf (Гн) цепи возбуждения].
Field-armature mutual inductance Laf (H) [Взаимная индуктивность между цепью якоря и цепью возбуждения двигателя (Гн)].
Total inertia J (kg.m^2)[Момент инерции двигателя J (кг*м^2)].
Viscous friction coefficient Bm (N.m.s)[Коэффициент вязкого трения Bm (Н*м*с)].
Coulomb friction torque Tf (N.m)[Реактивный момент сопротивления Tf (Н*м)].
Initial speed (rad/s) [Начальная угловая скорость вала двигателя (рад/с)].
Параметры блока можно определить на основе каталожных данных машины [7].
Рис. П.33.Пиктограмма и окно задания параметров
10.7.2 Asynchronous Machine [Асинхронная машина]
Назначение -моделирует асинхронную электрическую машину в двигательном или генераторном режимах. Режим работы определяется знаком электромагнитного момента машины.
Порты модели A, B и С являются выводами статорной обмотки машины, а порты а, b и с - обмотки ротора машины. Порт Tm предназначен для подачи момента сопротивления движению. На выходном порту m формируется векторный сигнал, состоящий из 21 элемента: токов, потоков и напряжений ротора и статора в неподвижной или вращающейся системах координат, электромагнитного момента, скорости вращения вала, а также его углового положения.
Параметры блока:
Rotor type [Тип ротора]:
Squirrel-Cage [короткозамкнутый ротор].
Wound [фазный ротор.
Reference frame [Система координат]:
Rotor - неподвижная относительно ротора.
Stationary - неподвижная относительно статора.
Synchronous - вращающаяся вместе с полем.
Nom. power, L-L volt. and frequency[Pn(VA), Un(V), fn(Hz)] [Номинальная мощность Pn (ВА), действующее линейное напряжение Un (В) и номинальная частота fn (Гц)].
Stator [Rs(Ohm) Lls(H)] [Сопротивление Rs (Ом)и индуктивность Ls (Гн) статора].
Rotor [Rr(Ohm) Llr'(H)] [Сопротивление Rs (Ом) ииндуктивность Ls (Гн) ротора].
Mutual inductance Lm(H) [Взаимная индуктивность (Гн)].
Inertia, friction factor and pairs ofpoles [J(kg*m^2) F(N*m*s) p] [Момент инерции J (кг*м^2), коэффициент трения F (Н*м*с) и число пар полюсов p].
Исходными данными для расчета параметров машины являются [3],[7]:
номинальная мощность [Вт],
номинальное линейное напряжение [В] ,
частота сети [Гц] ,
номинальная скорость вращения вала [] .
p - число пар полюсов,
коэффициент полезного действия [о.е.],
коэффициент мощности [о.е.],
номинальный ток статора [A] ,
кратность пускового тока [о.е.],
кратность пускового момента [о.е.],
кратность максимального момента [о.е.],
момент инерции.
Рис. П.34.Пиктограмма и окно задания параметров