Дисц3416Лаб10 (1087841)

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла

17

Лабораторная работа № 10

Исследование трехфазной асинхронной машины

с короткозамкнутым ротором

1. Цель работы

Исследование трехфазной асинхронной машины с короткозамкнутым ротором.

2. Указания к выполнению работы

К выполнению лабораторной работы следует приступить после изучения главы 3 [1.

3. Содержание работы

3.1. Снятие механической характеристики машины в двигательном режиме.

3.2. Снятие рабочих характеристик машины в двигательном режиме.

4. Описание виртуальной лабораторной установки

Виртуальная лабораторная установка представлена на рис. 1 (файл akz1).

Рис. 1. Модель для исследования асинхронной машины

Она содержит:

- источник переменного трехфазного напряжения Source из библиотеки Power System Blockset /Extras/Electrical Sources;

- измеритель трехфазного напряжения и тока Three-Phase V-1 Measurement из библиотеки Power System Blockset/Extras/Measurement;

- исследуемую трехфазную асинхронную машину Asynhronous Machine из библиотеки Power System Blockset/Machines;

- измеритель активной и реактивной мощности P₁ Q₁ из библиотеки Power System Blockset/Extras/Measurement;

- блок Display для количественного представления измеренных мощностей и блок Scope для наблюдения тока ротора и статора, а также скорости и момента асинхронной машины из главной библиотеки Simulink/Sinks;

- блок Moment для задания механического момента на валу машины из главной библиотеки Simulink/Source;

- блок Machines Measurement из библиотеки Power System Blockset/Machines;

- блок Displa1l для количественного представления измеренных электромагнитного момента (Нм) и скорости (рад/с) машины из главной библиотеки Simulink/Sinks;

- блок Мих, объединяющий три сигнала в один векторный из главной библиотеки Simulink/Sygnal & System.

Окно настройки параметров асинхронной машины показано на рис. 2.

В полях окна последовательно задаются:

- тип ротора (Rotor Type), в выпадающем меню этого поля можно задать либо короткозамкнутый, либо фазный ротор;

- система отсчета при анализе (Reference frame)

- мощность, номинальное действующее линейное напряжение и частота;

- параметры схемы замещения статора;

- параметры схемы замещения ротора;

- параметры ветви намагничивания;

- момент инерции, коэффициент вязкого трения, число пар полюсов;

- начальные условия для моделирования (скольжение, положение ротора, токи статора и их начальные фазы).

Рис. 2. Окно настройки параметров асинхронной машины

Параметры машины частично берутся из паспортных данных, а частично рассчитываются по уравнениям 1.1…1.12 , либо используя программу (рис. 3, файл as1. m).

Точный расчет параметров схемы замещения асинхронной машины на основании ее паспортных данных является весьма трудной задачей, так как ее момент связан с параметрами нелинейной зависимостью. Кроме того, сама электрическая машина является, по существу, системой с переменными параметрами. Поэтому изложенная ниже методика не претендует на высокую точность расчета вышеуказанных параметров.

В качестве объекта исследования выбран асинхронный коротко-; замкнутый двигатель типа RA 200 L4 Ярославского электромеханического завода, справочные параметры которого приведены в табл. 1. Номинальное линейное напряжение 380 В.

Таблица 1.

Исходя из данных этой таблицы определяются:

1. Синхронная частота (частота вращения магнитного поля), мин^-1

(1.1)

где f=50 Гц – частота сети;

2р – число пар полюсов статора.

2. Номинальное скольжение

, (1.2)

где п_н — номинальная частота вращения двигателя.

3. Номинальная угловая скорость вращения ротора

(1.3)

4. Угловая скорость вращения магнитного поля

(1.4)

5. Номинальный, максимальный и пусковой моменты:

(1.5)

6. Критическое скольжение, соответствующее максимальному моменту электродвигателя

, (1.6)

7. Приведенное активное сопротивление ротора

(1.7)

где ΔР_м =(0,01…0,05)Р_м – механические потери. Меньшие значения соответствуют машинам с большей выходной мощностью. Принимаем ΔР_м =0,01Р_м

8. Сопротивление статора

(1.8)

где U_н = 380 В – номинальное линейное напряжение машины;

С = 1,02…1,05 –коэффициент приведения (меньшие значения для машин большей мощности).

9. Приведенная индуктивность рассеяния ротора

(1.9)

где k_I = I_П./I_н .

10. Индуктивность статора

11. Взаимоиндукция

(1.11)

12. Проверяем коэффициент приведения

(1.12)

Полученное значение сравниваем с принятым коэффициентом С и при необходимости повторяем расчет параметров с 8 по 12 пункт несколько раз для совпадения принятого и рассчитанного коэффициента приведения.

Программа для точного расчета находится в файле as.m. В ней организованы циклы по коэффициенту приведения С. После выполнения программы, результаты расчета появляются в окне MatLab. Из этих данных выбираем те, где заданная величина С и рассчитанная С₁ наиболее близки.

Результаты расчета:

Rr Rs Lsp Ls Lm C C1

ans = 0.0492 0.2103 0.0004 0.0233 0.0230 1.0000 1.0168

ans = 0.0492 0.2093 0.0004 0.0233 0.0230 1.0100 1.0166

ans = 0.0492 0.2083 0.0004 0.0233 0.0230 1.0200 1.0164

ans = 0.0492 0.2073 0.0004 0.0233 0.0230 1.0300 1.0163

ans = 0.0492 0.2062 0.0004 0.0233 0.0230 1.0400 1.0161

ans = 0.0492 0.2052 0.0004 0.0233 0.0230 1.0500 1.0159

ans = 0.0492 0.2042 0.0004 0.0233 0.0230 1.0600 1.0158

ans = 0.0492 0.2031 0.0004 0.0233 0.0230 1.0700 1.0156

ans = 0.0492 0.2021 0.0004 0.0233 0.0230 1.0800 1.0155

Выбираем третью строчку (С – С1 = 0,0036 – наименьшее значение):

Rr =0,0492 Rs = 0,2083 Lsp = 0,0004 Ls =0,0233 Lm = 0,023

Рис. 3. Листинг программы расчета параметров двигателя

Окно настройки параметров универсального блока измерения переменных машины показано на рис. 4. В выпадающем меню поля Machine type задается тип машины. Флажками выбираются переменные для измерения.

Рис. 4. Окно настройки параметров блока измерения

Окно настройки параметров источника питания показано на рис. 5. В полях окна задаются:

- амплитуда фазного напряжения источника (В);

- начальная фаза в градусах;

- частота (Гц);

- внутреннее сопротивление (Ом) и индуктивность источника (Гн).

Рис. 5. Окно настройки параметров трехфазного источника питания

Напряжение и частота источника должны соответствовать параметрам асинхронной машины.

Окно настройки параметров блока измерения активной и реактивной мощности показано на рис. 6.

Здесь задается только один параметр — частота, которая должна быть равно частоте источника питания.

Рис. 6. Окно настройки блока измерения мощности

Окно настройки дисплея показано на рис. 7. В полях окна настройки указывается формат представления числовых результатов, в поле Decimation (разбивка) задается число шагов вычисления, через которые значения выводятся на дисплей. Установка в поле Sample time значения -1 синхронизирует работу блока с шагом вычислений.

Рис. 7. Окно настройки параметров дисплея

Окно настройки блока Мих, объединяющего два сигнала в один векторный, показано на рис. 8. В полях окна настройки задаются число входов и внешний вид представления блока.

Рис. 8. Окно настройки блока Mux

5. Порядок выполнения работы

Параметры асинхронной машины для выполнения работы задаются преподавателем. Окно настройки параметров моделирования показано на рис. 9.

Рис. 9. Окно настройки параметров моделирования

Снятие механической характеристики машины в двигательном и генераторном режимах в соответствии с п. 3.1 содержания работы производится на модели (рис. 1) при изменении нагрузочного момента во всем диапазоне -1,5-1,5 от номинального . При этом для каждого значения момента нагрузки осуществляется моделирование. При проведении исследований заполняется таблица 2.

Таблица 2

Снятие рабочих характеристик двигателя в соответствии с п. 3.2 содержания работы проводится на модели (рис. 1) при изменении нагрузочного момента в пределах 0 - 1,2 от номинального. При этом для каждого значения момента нагрузки осуществляется моделирование. При проведении исследований заполняется таблица 3.

Таблица 3

Вычисления производятся по выражениям:

Характеристики

Тип файла документ

Документы такого типа открываются такими программами, как Microsoft Office Word на компьютерах Windows, Apple Pages на компьютерах Mac, Open Office - бесплатная альтернатива на различных платформах, в том числе Linux. Наиболее простым и современным решением будут Google документы, так как открываются онлайн без скачивания прямо в браузере на любой платформе. Существуют российские качественные аналоги, например от Яндекса.

Будьте внимательны на мобильных устройствах, так как там используются упрощённый функционал даже в официальном приложении от Microsoft, поэтому для просмотра скачивайте PDF-версию. А если нужно редактировать файл, то используйте оригинальный файл.

Файлы такого типа обычно разбиты на страницы, а текст может быть форматированным (жирный, курсив, выбор шрифта, таблицы и т.п.), а также в него можно добавлять изображения. Формат идеально подходит для рефератов, докладов и РПЗ курсовых проектов, которые необходимо распечатать. Кстати перед печатью также сохраняйте файл в PDF, так как принтер может начудить со шрифтами.

Список файлов лабораторной работы