лабораторная работа / 0014226_C733D_laboratornaya_rabota_3

Цель работы

Изучение математической модели асинхронного двигателя, составление программ расчета и исследование статических характеристик и переходных процессов в асинхронном электроприводе.

Короткозамкнутый трехфазный АД состоит из якорной обмотки, расположенной на статоре, и обмотке расположенной на роторе, которая представляет собой алюминиевую клетку из стержней, концы которой замкнуты. Обмотка ротора АД также симметрична, как и обмотка статора, а воздушный зазор постоянен по всей окружности. В связи с этим, дифференциальные уравнения, описывающие АД получаются с постоянными коэффициентами в общей для статора и ротора системе ортогональных осей, вращающихся с произвольной скоростью, а реактивности по продольным и поперечным осям - одинаковы. В осях dq, вращающихся со скоростью ротора синхронной машины, математическая модель АД будет описываться следующей системой уравнений:

где:

U_d ,U_q ,U_D ,U_Q - напряжение статорной и роторной обмоток по осям dq,

m_c, m_ad - тормозной момент механизма и электромагнитный момент АД,

, , - потокосцепления по осям dq статора и ротора,

Т_r,Т_jа- постоянная времени обмотки ротора и инерционная постоянная времени электропривода,

S, S_a - скольжение ротора синхронного генератора и ротора АД.

В общем виде, система уравнений удобная для моделирования АД, полученная после преобразований с учетом уравнений для потокосцеплений и уравнения электромагнитного момента АД, имеет вид:

1. Статические характеристики.

Блок схема и фрагмент программы расчета статических характеристик АД.

for K=0 to N

W=W+dW

S=l-W

Re=R+Mu*X*S*Tr*Wb/(l+(S*Tr*Wb)^2) Xe=Xs+Mu*X/(1+(S*Tr* Wb)^2)

Ze=sqr(Re^2+Xe^2)

cosf=Re/Ze

sinf=Xe/Ze

Id=sinf*Uq/Ze

Iq=cosf*Uq/Ze

Md=Uq*Iq+Ud*Id-R*I^2

Mc=.l+.8*W^2

I=sqr(Id^2+Iq^2)

Характеристики:

Увеличение U в 1,5 раза:

Увеличение f в 2 раза:

2. Переходные характеристики.

Блок схема и фрагмент программы расчета пусковых характеристик АД.

Xs=(l-Mu)*X

next p

for K=0 to N

T=T+dT

S=Wc-W

Re=R+(Mu*X*S*Wb*Tr)/(l+S*Wb*Tr)^2

Xe=Xs+Mu*X/(l+S*Wb*Tr)^2

Ze=sqr(Xe^2+Re^2)

cosf=Re/Ze

sinf=Xe/Ze

Id=sinf*Uq/Ze

Iq=cosf*Uq/Ze

I=sqr(Id^2+Iq^2)

Md=Uq*Iq+Ud*Id-R*I^2

Mc=.2+W^2 if t>l then Mc=5

pW=(Md-Mc)/Tj

W=W+pW*dT

if W<0 then W=0

if Uq=0 then cosf=0

It=Id*cos(314*t)-Iq*sin(314*t)

Характеристики:

Пуск АД от тиристорного пускателя: