Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

ЭМС / Metodichka _10.12.12

.pdf
Скачиваний:
120
Добавлен:
27.02.2016
Размер:
1.28 Mб
Скачать

зана на рисунке П1.4.

– После составления расчетной схемы необходимо сохранить ее в виде файла на диске, выбрав пункт меню File/Save As... в окне схемы и указав папку и имя файла.

1.3 Библиотека SimPowerSystems

Библиотека

 

SimPowerSystems

является одной из

множества

допол-

нительных

биб-

лиотек Simulink

ориентированных

на моделирование Рисунок П1.5 – Библиотека блоков SimPowerSystems

конкретных

уст-

ройств. Библиотека SimPowerSystems (рисунок П1.5) содержит 7 разделов: Electrical Sources, Elements, Power Electronics, Machines, Measurements, Applica-

tion Libraries, Extra Library.

 

 

 

 

 

Application Libraries

расши-

 

 

 

 

ренные библиотеки.

 

 

 

 

 

Библиотека Application

Librar-

 

 

 

 

ies представлена на рисунке П1.6.

 

 

 

 

Эта библиотека содержит пять

 

 

 

 

дополнительных разделов.

 

 

 

 

 

Electrical Sources – библиотека

 

 

 

 

источников электрической энергии.

 

 

 

 

Эта библиотека содержит не-

Рисунок П1.6 –

 

 

управляемые и управляемые

источ-

Библиотека Application Libraries

ники постоянного и переменного на-

 

 

 

 

пряжения и тока (рисунок П1.7).

 

 

 

 

В полях параметров окна на-

 

 

 

 

стройки источника переменного на-

 

 

 

 

пряжения (блок AC Voltage Source)

 

 

 

 

устанавливаются значения амплиту-

 

 

 

 

ды выходного напряжения источни-

 

 

 

 

ка, начальной фазы и частоты.

 

 

 

 

 

В полях параметров окна на-

 

 

 

 

стройки трехфазного источника на-

 

 

 

 

пряжения (блок 3–Phase Source) ус-

 

 

 

 

танавливаются действующее

значе-

 

 

 

 

ние линейного напряжения, началь-

 

 

 

 

ная фаза напряжения в фазе А, часто-

 

 

 

 

та источника, соединение фаз исто-

Рисунок

П1.7

Библиотека

ника, собственные сопротивление и

 

 

Electrical Sources

 

 

41

индуктивность источника.

Elements – библиотека электротехнических элементов.

Состав библиотеки показан на рисунке П1.8. Библиотека включает в себя:

– Однофазные и трехфазные последовательные и параллельные пассивные элементы R, L, C, которые могут быть заданы в параметрах этих элементов RLC Branch, а могут быть заданы значениями активной, реактивной индуктивной либо реактивной емкостной мощностей RLC Load.

Рисунок П1.8 – Библиотека Elements

Магнитосвязанные цепи (однофазные и трехфазные цепи с взаимной индукцией, Mutual Inductance.

Трехфазная динамическая нагрузка 3–Phase Dynamic Load.

Нелинейный элемент Surge Arrester, позволяющий сформировать требуемую нелинейную зависимость между входным и выходным сигналами.

Однофазный и трехфазный ключи Breaker, параметры (сопротивление, индуктивность) которых в открытом состоянии задаются в полях настройки. Там же задается состояние ключа (открыт, закрыт) при нулевом входном сигнале.

Трехфазный короткозамыкатель 3–Phase Fault.

42

Блоки, реализующие параметры однофазной и трехфазной линии передачи с сосредоточенными и распределенными параметрами PI Section Line, Distributed Parameters Line, 3–Phase PI Secti on Line.

Линейный трансформатор Linear Transformerи трансформатор с реальным магнитным сердечником, учитывающим его насыщение Saturable Transformer.

Трехфазный двухобмоточный и трехобмоточный трансформаторы

Three–phase TransformerTwo Windings, Three Windings .

Трехфазный трансформатор с первичной обмоткой соединенной в зиг-

заг Zigzag Phase–Shifting Transformer, и 12– выводной Three–phase Linear Transformer (12–terminals).

Machines – библиотека электрических машин.

Эта библиотека содержит синхронные, асинхронные машины и машины постоянного тока (рисунок П1.9).

Рисунок П1.9 – Библиотека Machines

Все машины могут быть представлены как в абсолютных, так и в относительных единицах. Универсальный блок измерений Machines Measurement Demux позволяет измерить требуемые переменные состояния машины. Его окно настройки показано на рисунке П1.10.

В первом поле окна настройки универсального блока измерения переменных состояния (Machine type) указывается тип машины. В результате его выбора окно настройки изменяется под соответствующую машину. Далее галочками отмечаются величины, которые подлежат измерению или наблюдению.

43

Measurements – блоки измерений и контроля.

Эти блоки показаны на рисунке П1.11. Блоки Voltage Measurementи Current Measurement предназначены для измерения напряжения и тока, а также для соединения измерительных блоков главной библиотеки с блоками библиоте-

ки. Блок Impedance Measurement позволя-

ет измерить частотную зависимость полного сопротивления (импеданса) между двумя точками исследуемой схемы. Блок

Three–Phase V–I Measurement предназна-

чен для измерений напряжений и токов в трехфазных цепях.

Особый интерес представляет блок Multimeter. Это блок позволяет измерить электрические переменные, выбранные в поле Measurement окна настройки соответствующих элементов.

Окно настройки блока Multimeter содержит два поля. В первом поле Available отображаются измеряемые переменные (токи и напряжения).

Обновление списка переменных можно выполнить с помощью клавиши Update. Во втором поле

Selected Measurements регистри-

руются результаты измерений переменных, которые в дальнейшем будут передаваться на выход бло-

ка Multimeter.

Рисунок П1.10 – Окно настройки универсального блока измерений

Рисунок П1.11 – Библиотека

Measurements

44

Extra Library – расширенные библиотеки.

Библиотека Extra Library представлена на рисунке П1.12. Эта библиотека содержит пять дополнительных разделов.

Рисунок П1.12 – Библиотека Powerlib Extras

Measurements – библиотека дополнительных блоков измерения. Расширенная библиоте-

ка Measurements показана на рисунке П1.13.

Библиотека содержит блок разложения несинусоидального периодического сигнала на гармонические составляющие (блок Fourie), блок измерения эффективного (действующего) значения несинусоидального периодического напряжения и тока (блок RMS), блок измерения активной и реактивной мощ-

ности (блок Active & Reactive Power).

Имеются три блока преобразования трехфазных сигналов. Блок 3–Phase Se-

quence Analizer вычисляет Рисунок П1.13 – Библиотека Measurements

симметричные составляющие прямой, обратной и нулевой последовательно-

стей. Блоки abc to dq0 Transformation, dq0 to abc Transformation осуществляют преобразование трехфазной системы к двухфазной и наоборот.

Блок Total Harmonic Distorsion измеряет коэффициент гармоник.

В полях настройки блока Fourier отмечается основная частота и порядковый номер исследуемой гармоники.

Phaser-Library– библиотека дополнительных блоков измерения

45

Рисунок П1.14 – Окно настройки блока Powergui

Библиотека Phaser-Library содержит трехфазные цепи различного назначения. В этой библиотеке имеются набор последовательных и параллельных трехфазных нагрузок, заданных либо пассивными параметрами, либо значениями активной и реактивной мощности, блок источника питания, трехфазная индуктивносвязанная цепь, трехфазные трансформаторы с различными соединениями обмоток, диодный и тиристорные мосты, трехфазный ключ и блок, моделирующий повреждения в трехфазной сети.

Особый интерес при моделировании электромеханических систем представляет блок

Powergui основной библиотеки SimPowerSystems.

Этот блок позволяет измерить токи, напряжения и их начальные фазы на любом участке электрической цепи. Для связи блока с электрической схемой служат блоки измерений Multimeter, Voltage Measurement, Current Measurement. Окно настройки блока показано на рисунке П1.14.

Steady State Voltages and Currents– кнопка для расчета установившихся значений переменных. При нажатии на нее открывается окно, в котором будут показаны соответствующие значения (рисунок П1.15).

В левом поле отражаются измеряемые величины. В выпадающем меню первого поля задаются измеряемые значения (амплитудное или действующее). В выпадающем меню второго поля задается частота. Включенный флажок States позволяет измерить переменные состояния (токи в индуктивностях, напряжения в конденсаторах). Включенный флажок Measurement позволяет измерить все величины, выбранные в окне блока Multimeter и зарегистрированные блоками Voltage Measurements, Current Measurement. Sources позволяет изме-

рить токи и напряжения источников, а включенный флажок Nonlinear elements– токи и напряжения в нелинейных элементах.

При нажатии на кнопку Initial states Setting открывается окно, в котором отображаются начальные значения переменных. Эти значения можно изменять. Новые значения используются при расчете переходных процессов. Кнопка Load

46

Flow and Machine Initializations осуществляет инициализацию схем содержащих электрические машины.

Кнопка Use LTI Viewer необходима для применения инструмента

Simulink LTI Viewer для анализа схемы. Impedance vs Frequency Measurements–

кнопка для определения им-

педанса цепи. FFT Analysis–

кнопка для гармонического анализа.

Generate Report – соз-

дает отчет.

Hysteresis Design Tool

– инструмент расчета харак-

теристики намагничивания.

Рисунок П1.15 –

Окно настройки блока Powergui

 

при

нажатии

кнопки

Steady

State

 

Voltages and Currents

 

 

47

РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА

1.Копылов И.П. Электрические машины: Учеб. для вузов/ И.П. Копылов. – 5-е изд., стер. – М.: Высш. шк., 2006.– 607 с.

2.Герман-Галкин С.Г. Кордонов Г.А. Электрические машины: Лабораторные работы на ПК.– СПб: КОРОНА принт, 2003. – 256 с., ил.

48

 

СОДЕРЖАНИЕ

 

Введение.......................................................................................................................

 

3

Лабораторная работа № 1. Исследование однофазного трансформатора.............

4

Лабораторная работа № 2. Исследование трехфазного трансформатора............

10

Лабораторная работа № 3. Исследование трехфазной асинхронной машины с

короткозамкнутым ротором.....................................................................................

 

14

Лабораторная работа № 4. Исследование трехфазной асинхронной машины с

фазным ротором ........................................................................................................

 

20

Лабораторная работа № 5. Исследование синхронного генератора....................

22

Лабораторная работа № 6. Исследование трехфазной синхронной машины.....

26

Лабораторная работа № 7. Исследование машины постоянного тока

независимого возбуждения ............................

Ошибка! Закладка не определена.

Лабораторная работа № 8. Исследование машины постоянного тока

последовательного возбуждения.............................................................................

35

Отчет о проделанной работе ....................................................................................

 

37

Приложение 1 ............................................................................................................

 

39

Рекомендуемая литература.......................................................................................

 

48

49

Платоненков Сергей Владимирович Моделирование электромеханических систем.

Методические указания к выполнению лабораторных работ на ЭВМ Компьютерный набор А.М. Прохорова, В.Г. Клиндух Верстка С.В. Платоненков

Подготовка к печати О.А. Мартиросян

Сдано в производство

г. Подписано в печать г.

Уч.-изд. л. . Формат 84×108 1/16. Усл.-печ. л. .

Изд. №

. Заказ № .

Редакционно-издательский отдел Севмашвтуза 164500, г. Северодвинск, ул Воронина, 6.

Соседние файлы в папке ЭМС