Приклад дослідження

Розглянемо таку задачу: дослідити електропривід ПЧ-АД, у якому використовується закон частотного керування (46).

Паспортні дані двигуна подані в таблиці 7.

Таблиця 7

Параметри асинхронного двигуна 4А160S2У3

Потужність	Фазна напруга	Синхронна швидкість	Номінальна частота напруги живлення	Момент інерції двигуна	λм	sн, %	Енергетичні показники
							η,%	сosφ
11	220	1500	50	0,023	2,8	2,3	88	0,87

Для визначення характеру проходження перехідних процесів системи в перехідних режимах необхідно визначити коефіцієнти характеристичного рівняння системи в операторній формі (47 – 49).

Синхронна кутова швидкість за формулою (50)

Номінальна кутова швидкість за рівнянням (51)

Номінальний момент згідно з формулою (52)

Максимальний момент за виразом (53)

Критичне ковзання за формулою (54)

Кутова швидкість за рівнянням (55)

Механічна постійна часу системи згідно з виразом (48)

Електромагнітна постійна часу відповідно до формули (49)

а це значить, що перехідні процеси в системі повинні мати коливальний характер.

Для визначення параметрів асинхронного двигуна скористаємось параметрами схеми заміщення таблиці 8.

Таблиця 8

Параметри схеми заміщення

Активний опір фази статора	Активний опір фази ротора	Індуктивний опір контура намагнічування	Індуктивний опір розсіювання статора	Індуктивний опір розсіювання ротора
0,04	0,025	4,2	0,061	0,12

Для переходу до абсолютних одиниць значення схеми заміщення потрібно помножити на базовий опір (56), вирахувавши фазний струм якоря (57):

Індуктивні опори розраховані при номінальній частоті. Тому для визначення індуктивностей (65 – 67) треба значення індуктивних опорів поділити на значення номінальної кутової частоти :

Моделюємо пуск двигуна з наступним навантаженням через 3 с при двох різних частотах напруги живлення використовуючи закон частотного керування (46).

Тому при

При частоті мережі живлення і лінійній напрузіотримаємо графіки перехідних процесіві

Після закінчення перехідного процесу отримали такі сталі значення:

;

.

При частоті мережі живлення і лінійній напрузіотримаємо графіки перехідних процесів

Після закінчення перехідного процесу отримали такі сталі значення:

;

.

Рис. 25. Графіки перехідних процесів при

Рис. 26. Графіки при

Порядок виконання роботи

1. Вибрати асинхронний двигун змінного струму з таблиці 9 відповідно до заданого варіанта.

2. Скласти модель системи ПЧ-АД за допомогою математичного моделювання в середовищі SIMULINK програмного пакета MATLAB.

3. Дослідити роботу електропривода при різних частотах напруги живлення використовуючи закон частотного керування.

4. Проаналізувати отримані результати.

5. Скласти звіт.

Таблиця 9

Основні технічні дані асинхронних двигунів

№	Типорозмір двигуна	Pн, кВт	Uн, В	J, кг·	Енергетичні показники		nн, об/хв	sн, %	λм, %
					η,%,	сosφ
1	4А160S2У3	15	220	0,048	88	0,89	3000	2,1	2,8
2	4А160М2У3	18,5	220	0,053	88,5	0,9	3000	2,1	2,2
3	4А180S2У3	22	220	0,070	88,5	0,88	3000	1,9	2,2
4	4А180М2У3	30	220	0,085	90,5	0,88	3000	1,8	2,5
5	4А200М2У3	37	220	0,15	90	0,87	3000	1,9	2,5
6	4А200L2У3	45	220	0,17	91	0,89	3000	1,8	2,5
7	4А225М2У3	55	220	0,25	91	0,91	3000	1,8	2,5
8	4А160S4У3	15	220	0,10	89,5	0,87	1500	2,3	2,3
9	4А160М4У3	18,5	220	0,13	90,5	0,86	1500	2,2	2,3
10	4А180S4У3	22	220	0,19	90	0,87	1500	2,0	2,3
11	4А180М4У3	30	220	0,23	91	0,88	1500	1,9	2,3
12	4А200М4У3	37	220	0,37	91	0,89	1500	1,7	2,5
13	4А200L4У3	45	220	0,45	92,5	0,89	1500	1,6	2,5
14	4А225М4У3	55	220	0,64	92,5	0,89	1500	1,4	2,5
15	4А250S4У3	75	220	1,0	93	0,88	1500	1,2	2,3
16	4А250М4У3	90	220	1,2	93	0,90	1500	1,3	2,3
17	4А280S4У3	110	220	2,3	93	0,91	1500	2,3	2,0
18	4А280М4У3	132	220	2,5	93,5	0,91	1500	2,3	2,0
19	4А315S4У3	160	220	3,1	94	0,91	1500	1,4	2,2
20	4А315М4У3	200	220	3,6	94,5	0,92	1500	1,3	2,2
21	4А355S4У3	250	220	6,0	94,5	0,92	1500	1,0	2,0

Таблиця 10

Параметри схеми заміщення асинхронних двигунів

№	Типорозмір двигуна	µ	1		1	2	2
1	2	3		4	5	6	7
1	4А80В4У3	1,9		0,12	0,078	0,069	0,12
2	4А90L4У3	2,1		0,098	0,076	0,06	0,13
3	4А100S4У3	2,2		0,078	0,079	0,053	0,13
4	4А100L4У3	2,4		0,067	0,079	0,053	0,14

Продовження таблиці 10

1	2	3	4	5	6	7
5	4А112М4У3	2,8	0,064	0,078	0,041	0,13
6	4А132S4У3	3	0,048	0,085	0,033	0,13
7	4А132М4У3	3,2	0,043	0,085	0,032	0,13
8	4А160S4У3	4	0,047	0,086	0,025	0,13
9	4А160М4У3	4,3	0,042	0,085	0,024	0,13
10	4А180S4У3	4	0,041	0,08	0,021	0,12
11	4А180М4У3	3,9	0,034	0,068	0,018	0,12
12	4А200М4У3	4,4	0,039	0,086	0,018	0,14
13	4А200L4У3	4,6	0,034	0,082	0,017	0,14
14	4А225М4У3	4,2	0,027	0,086	0,015	0,14
15	4А250S4У3	4,4	0,025	0,089	0,014	0,11
16	4А250М4У3	5	0,024	0,093	0,014	0,12
17	4А280S4У3	4,9	0,023	0,122	0,019	0,16
18	4А280М4У3	4,5	0,021	0,115	0,018	0,15
19	4А315S4У3	4,6	0,018	0,107	0,017	0,15
20	4А315М4У3	4,1	0,014	0,086	0,014	0,12
21	4А355S4У3	4,6	0,013	0,09	0,013	0,13
22	4А355М4У3	5,7	0,012	0,099	0,014	0,14