Секция 7 - MATLAB в образовании и Интернете (1250002), страница 16
Текст из файла (страница 16)
3.3. Представленные результаты получены при работе линии в режиме холостого хода( R1 = 50 кОм, R2 = 1 МОм).Рис. 3.3. Контрольные результаты моделирования линиис распределенными параметрами.1899Труды II научной конференции «Проектирование инженерных и научных приложений в среде MATLAB»Программа исследований.1.
Используя исходную модель рис. 3.1, исследовать характер переходных процессов в режиме холостого хода (без нагрузки) и в режимахмаксимальной нагрузки. При этом необходимо:1.1. Определить зависимость времени задержки (запаздывания)включения от размера нагрузки.1.2. Определить значение волнового сопротивления линии и размерсогласованной нагрузки.1.3.
Определить значение скорости распространения электромагнитной волны по линии.2. Построить PSB-модель и провести необходимые исследования переходных процессов по активной и реактивной мощностям. При этом необходимо:2.1. Исследовать характер переходного процесса в зависимости отразмера и типа нагрузки (активной, индуктивной и емкостной).2.2. Исследовать характер переходного процесса при согласованнойнагрузке.2.3. По результатам моделирования оценить КПД исследуемой линии.Методические указания по порядку проведения работы.1. При оценке значения волнового сопротивления Z в следует учитывать, что если R2 ≠ Z в , то падающая волна частично пройдет в нагрузку ичастично отразится от нее (возникает отраженная волна) [1].
Обычно берутR2 = Z в . Такую нагрузку называют согласованной, при ней отраженнаяволна отсутствует. Исходя из этого, необходимо экспериментально подобрать значение R2 , при котором отсутствует отраженная волна.2. Для исследования переходных процессов по активной и реактивной мощностям необходимо собрать PSB-модель показанную на рис. 3.4. Вданной модели резистор R2 исходной модели рис. 3.1 заменяется элементом нагрузки Parallel RLC Load, при настройке которого необходимо указать рабочие номинальное напряжение линии и частоту. Дополнительно вмодель вводятся датчики тока Iin, Iout (PSB компоненты Current Measurement) и измерители активной и реактивной мощностей Active & ReactivePower, которые находятся в библиотеке Extra Library + Measurements. Использование блока Active & Reactive Power предусматривает его настройкупо частоте.1900Секция 7. MATLAB в образовании и ИнтернетеРис.
3.4. PSB-модель для исследования линии с распределенными параметрами.3. При необходимости изменения времени управляющих ключомвоздействий необходимо произвести перенастройку блоков Step входящихв подсистему Control Subsystem (см. рис. 3.5).Рис. 3.5. PSB-модель подсистемы Control Subsystem.Лабораторная работа № 4 Исследование переходных процессовв линейных трансформаторах.Цель работы.
Исследование при помощи имитационных PSBмоделей переходных процессов при включении линейного трансформатора-преобразователя однофазного напряжения в трехфазное.Описание объекта исследования.Используемая для исследования PSB-модель (рис. 4.1) находится вфайле LT_model. Исследуемый Linear Transfomer имеет настройки, которые показаны на рис. 4.2.Среди компонент PSB-модели, назначение которых понятно из пояснений к предыдущим лабораторным работам, присутствует блок1901Труды II научной конференции «Проектирование инженерных и научных приложений в среде MATLAB»Breaker — прерыватель имитирующий обрыв нагрузки в одной из фаз (см.рис.
4.3).Рис. 4.1. Модель линейного трансформатораРис. 4.2. Окно настройки модели линейного трансформатора.1902Секция 7. MATLAB в образовании и ИнтернетеРис. 4.3. Контрольные осциллограммы процессов.Программа исследований.1. Ознакомиться с моделью и изучить настройки блоков PSB-модели.2. Используя исходную модель, исследовать характер переходныхпроцессов в режиме размыкания прерывателя Breaker. При этом необходимо:2.1. Определить при начально-заданных нагрузках напряжения, токии мощности в цепях схемы, а также время установления переходного процесса.2.2. Повторить эксперименты п.п. 4.1, но при индуктивных и емкостных нагрузках.3. Исследовать переходные процессы в режиме включения трансформатора при номинальной нагрузке и в режиме холостого хода.
Приэтом отследить, как переходные процессы зависят от фазы питающего напряжения в момент включения.4. Повторить эксперименты п.п. 3 при различных видах нагрузки: активной, индуктивной и емкостной.Методические указания по порядку проведения работы.1. Для выполнения п.п. 2 программы исследований в исходную PSBмодель дополнительно требуется ввести необходимые датчики тока Current Measurement и напряжения Voltage Measurement, а также средства отображения получаемой информации Scope.2.
При выполнении п.п. 3 и 4 программы исследований в исходнойPSB-модели исключается прерыватель Breaker и дополнительно вводитсяключ, который имитирует процесс включения первичной обмотки трансформатора. Необходимый ключ и управляющий контроллер можно скопировать из PSB-модели рис.
2.1 применяемой в лабораторной работе №2(см. рис. 4.4.)1903Труды II научной конференции «Проектирование инженерных и научных приложений в среде MATLAB»Рис. 4.4. Схема подключения трансформатора.3. При выполнении лабораторной работы значения нагрузок задаватьпосле предварительных консультаций с преподавателем.Лабораторная работа № 5. Исследование переходных процессов втрехфазных асинхронных электрических машинахЦель работы. Исследование при помощи имитационных PSBмоделей переходных процессов при пуске трехфазных асинхронных электрических машин.Описание объекта исследования.Используемая для исследования PSB-модель (рис.
5.1) находится вфайле AS_Mashin1.В состав модели входят следующие основные блоки/модели из состава библиотек Power System Blockset.Inductive source with neutral — трехфазный генератор переменногонапряжения, PSB-модель которого показана на рис. 5.2.
Используемые вработе настройки генератора приведены на рис. 5.3.Tree-Phase V-I Measurement — блок датчиков тока и напряжения дляизмерений во входных цепях асинхронной машины. Исходная (входящая всостав библиотеки Extra Library\Measurements) схема подключения датчиков приведена на рис. 5.4.Для удобства работы и вывода результатов непосредственно в значениях мгновенных токов и напряжений в данном блоке следует исключитькомпоненты Ki и Kv, с помощью которых осуществляется нормирование,и, кроме того, в модель полезно ввести панель вывода данных powergui.Преобразованный подобным образом блок Tree-Phase V-I Measurement нетребует каких-либо настроек.1904Секция 7. MATLAB в образовании и ИнтернетеРис.
5.1. PSB-модель асинхронной машины.Рис. 5.2. PSB-модель блока Inductive source with neutral.Рис. 5.3. Окно настроек блока Inductive source with neutral.1905Труды II научной конференции «Проектирование инженерных и научных приложений в среде MATLAB»Рис. 5.4. Исходная PSB-модель блока Tree-Phase V-I Measurement.Asynchronous Machine SI Units — модель трехфазной асинхронноймашины, обмотки статора которой обозначены буквами АВС, а ротора —abc.
Настройка параметров модели выполняется согласно рис. 5.5. Для задания нагрузочного момента к входу Tm подключен блок Constant.Рис. 5.5. Окно настроек блока Asynchronous Machine SI Units.Mechines Measurement Demux — селектор измеряемых параметровисследуемой асинхронной машины. Выбор необходимых параметров осуществляется из меню, представленного на рис.
5.6.1906Секция 7. MATLAB в образовании и ИнтернетеРис. 5.6. Окно настройки блока измерений параметров машиныMechines Measurement Demux.Кроме того, модель содержит стандартные схемы отображения информации из библиотеки Simulink и подсистему Sub AL, которая имитирует потери в соединительных проводах. Включение этой подсистемы необходимо для корректной работы модели. Правильность настройки исходноймодели можно проконтролировать по временным диаграммам на осциллографе Scope AM, которые показаны на рис. 5.7.Рис. 5.7.
Контрольные осциллограммы работы асинхронной машины.Программа исследований.1. Используя исходную модель, исследовать характер переходныхпроцессов в режиме холостого хода (без нагрузки) и в режиме максимальной нагрузки. При этом необходимо:1.1. Определить зависимость времени разгона двигателя от значениявращающего момента на валу.1.2.
Определить зависимость установившейся скорости вращения отзначения вращающего момента на валу.1907Труды II научной конференции «Проектирование инженерных и научных приложений в среде MATLAB»1.3. Построить графики изменения мгновенных и действующих значений токов и напряжений в обмотках статора асинхронной машины приразличных нагрузках в режиме пуска.1.4. Построить графики изменения активной и реактивной мощности в обмотках статора асинхронной машины при различных нагрузках врежиме пуска.2.
Исследовать характер переходных процессов в асинхронной машине при различных значениях выходных параметров трехфазного генератора, посредством которых имитируется мощность сети питания. Соответствующие исследования провести для параметров и характеристик указанных в п.п. 1.1.–1.4.3. Используя возможности подсистемы Sub AL для имитации компенсирующих конденсаторных батарей, исследовать характер переходныхпроцессов в асинхронной машине при различных значениях емкости компенсирующих конденсаторов.
При этом исследования провести для параметров и характеристик указанных в п.п. 1.1.–1.4.Методические указания по порядку проведения работы.1.Для измерения скорости вращения выходного вала в об/мин к исходной модели добавить блоки нормирования (Gain) и цифрового измерения (Display), которые можно взять из библиотек Simulink. Пример подключения блоков показан на рис. 5.8.Рис. 5.8. Блоки для измерения скорости вращения вала в об/мин.2. Для измерения в переходном режиме действующих значений напряжений и токов в обмотках статора в исходной модели сделайте следующие дополнения.К выходам блока Tree-Phase V-I Measurement подключите демультиплексоры, которые имеются в библиотеке Simulink \ Signals & Systems.Пример демультиплексирования вектора Iabc показан на рис.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
