Mоделирование процессов и систем в Matlab (966709), страница 80
Текст из файла (страница 80)
Дл» вывода графиков отмечеииык величии иепосредспюипо в графическое окио следует азтивизировата переключатель Мог зщесгеб меазшмаеп1„расположеивый ниже области 5е1есЩА Меэииемеп1х апусн асинхронного двигателя Рассмотрим моделироваэие с применением библиотеки 51пгроысгбумегоа Для этого воспочьзуемси примерами, приведемиыми а книге С. Г. Герман Галкина, посашпеияой вопросгм ыоделврсишия эшктроврпвоиск В качестве первого примера используем щюсгейшую ьюлель асинхронного двигателя с корогкозамквутмм роюргщ — модель агжйи.мбг, блок-схема которой приведсэа иа рис 10.22.
з .г ес Эис. 10.22. блее-о еиа иодела асмкммаогс дзига глз Осиову модели составляет блок Ащпсбюпаоз Маснве 51 В мы. Параметры двигателя ориведевы иа рис. 10.23. Назваиис 50ппте)-ш1М (Беличья клетка) и:иприт о том, что устаиовлеииый ротор является короткозамкиутмм и имеет обмотку» типа гбелкчья клетка . Блок запитывается от трехфазиого испыиика иапряжеиив, состоюаего из трек соедииеввых звезлсй блоков АС уойайе 5оиме (рис 10 24) Г ° н-а С Г Км 1 Зв л лаз* Г т«лааз оямг ЫАтсав би У б. б — Спбт Д О «-ам .
2СО! С. 241 — 243. Запуск асинхронного двигателя Рис. 10.23. Окно настройки блока А~псйгопоив Масййпе Я Оп1Ь Рис. 10.24. Окно настройки блока ЕА (АС Чо1таде богатее) Каждый из этих блоков «вырабатывает» переменное напряжение с частотой 50 Гц и амплитудой 310 В. В блоках установлены разные начальные фазы, сдвинутые друг относительно друга на 120' (соответственно 120, 0 и -120 ).
Отметим, что в раскрывагошемся списке Меазогегпепе указан вид измеряемой величины — напряжение (Чо(Еайе). Благодаря этому величины напряжений всех трех источников становятся доступными для измерения блоком Мо11)гпеЕег, Который установлен 406 Урок 10 ° Моделирование электроэнергетических систем в окне блок-схемы (см. рис. 10.22). При этом в окне настройки блока Мо(йлте1ег в области АчайаЫе Меаэогеюепст появляются обозначения сигналов указанных трех напряжений. Переведем их в поле 5е1ес1еб МеаэогелтепЬ. Чтобы задать автоматическое построение графиков зависимости этих напряжений от времени, активизируем переключатель Р101 эе1ес1гоп веаэнгеглеп1з (рис. 10.25).
Рис. 10.25. Окно настройки блока Мойогетег Величина момента нагрузки на валу двигателя устанавливается с помощью блока 51ер, параметры которого показаны в окне его настройки (рис. 10.26). Как видно на рисунке, в начальный промежуток времени (от 0 до 0,6 с) моментная нагрузка предполагается отсутствующей, а в последующее время действует постоянный момент (50 Нм). Рис. 10.26. Окно настройки блока 5сер К т-выходу блока Аэупспгопооэ Масйтпе 51 0пйв подсоединен вход блока А5М Меаэвгеюеп1 Оепгох. В списке параметров его окна настройки (рис.
10.27) отмечены Запуск асинхронного двигателя только две величины — йоТогэрееб (Угловая скорость вращения ротора) и Е1ессгоюадпеЬс сощуре (Электромагнитный момент, развиваемый двигателем). Поэтому именно они и будут являться выходами блока А5М Меаэигегпепс Оепюх (см. рис. 10.22). Сигналы скорости и момента затем направляются в блок 5реед Могпепс (тяпа 5соре), позволяющий зарегистрировать графики зависимости этих величин от времени. Рис. 10.27.
Окно настройки блока А5М Меаввгемепт Оеглих Для измерения и регистрации межфазного напряжения в блок-схеме предусмотрены блоки Чо11аде Меавцгееепс и ОВС (типа 5соре). Установим параметры численного интегрирования описанной модели, показанные на рис. 10.28. Рис. 10.28. Окно установки параиетров процесса моделирования После запуска модели на экране появляется окно, в котором отображены зависимости питающих напряжений от времени (рис. 10.29).
458 Урок 10 ° Моделирование злектрознергетических систем Рис. 10.29. Результаты моделирования, выведенные блоком Мойглегег Ксли теперь дважды щелкнуть на изображении блока бреед Моглеп1, на экране появится окно, содержащее графики зависимости от времени скорости вращения ротора и электромагнитного момента, действующего на ротор (рис. 10.30), Рис. 10,30. Результаты моделирования в окне блока фреей Моглелг 459 Трехфазный мостовой управляемый выпрямитель Результаты моделирования показывают, что при пуске двигателя без нагрузки на валу вначале возникают значительные колебания момента. Такие же колебания наблюдаются по току и скорости.
Переходный процесс прекращается через 0,5 с. В момент времени (0,6 с), когда прикладывается момент нагрузки (50 Нм), происходит скачок момента с переходным процессом и наблюдается уменьшение скорости вращения ротора. Трехфазный мостовой управляемый выпрямитель В качестве второго примера используем модель тес1 мтГ сопТг.пий (рис. 10.31) трехфазного мостового управляемого выпрямителя . Основой модели является блок ТЬупз1ог Сопчес1ог (Тиристорный преобразователь) типа Опзчетзас Впйде (Универсальный мост). Нагрузкой его является актнвно-индуктивная цепь с противо-ЭДС, обеспечивающая как выпрямнтельный, так и инверторный режим работы. Цепь состоит из двух последовательно соединенных блоков типа 5епез КК Ьгайсйй.(ЦОййейовательная КТ.С-цепь) и 0С Чейза 5оитсе (Источник постоянного напряжения).
Рис. 10.31. Блох-схема модели трехфазного управляемого выпрямителя е Герман-Галкин С, Г. Компьютерное моделирование полупроводниковых систем в МАТЮКАВ 6.0.-- С. $43, 460 Урок 10 ° Моделирование электроэнергетических систем Управление блоком Ип1чегза1 Впбде, который запвтывается трехфазпым источником напряжения с индуктивным внутренним сопротивлением, осуществляется через блок 5упсЬгоп1аеб б-Ри(эе бепегагог (Генератор 6 импульсных сипхрояизироваииых сигналов).
Для моделирования трехфазного источника используются три соединенных звездой блока источников переменного напряжения (типа АС Чойаде 5оигсе) и три последовательно соединеипых с ними блока типа 5епеэ КК ЬгапсЬе. Межфазные напряжения измеряются вольтметрами и подаются в виде Б-сигналов па входы генератора импульсов. Управление фазовым запаздыванием импульсов по отношению к опорным межфазным напряжениям осуществляется совокупностью блоков 0с (типа Мер), СопэгапЬ 5опт и 5а1игайоп; запаздывание (па блок-схеме — а1рЬа бед) составляет 90' иа протяжении первых 0,04 с и 65' — в течение оставшегося времени.
На рис. 10.32 и 10.33 показаньг параметры блоков, моделирующих трехфазный источник питания, а па рис. 10.34 и 10,35 — параметры блоков, управляющих фазовой задержкой импульсных сигналов. Рис. 10.32. Окно настройки блока ЧЬ Рис. 10.33. Окно настройки блока бепеэ йсС ВгапсЬ 461 Трехфазный мостовой управляемый выпрямитель Рис. 10.34. Окно настройки блока Ос (Мер) Рис. 10.33. Окно настройки блока 3атитайол В окне настройки блока — генератора импульсов (рис. 10.36) частота напряжения синхронизации установлена 50 Гц, а ширина импульсов — 10' (приведенная к фазовому углу).
Параметры основного блока — Тлупз1ог Сопчет1ог — приведены на рис. 10.37. Обращаем ваше внимание на то, что в списке Иеазпгелзеп13 выбран элемент АИ чойадез а од сиггепТз (Все напряжения и токи), Он позволяет все токи и напряжения ветвей этого моста вывести в графические окна блока Ио(йлзе1ег.
Рис. 10.36. Окно настройки блока Ьулсйгол1гее 6-РиЬе Оелезасот 462 Урок 10 ° Моделирование электроэнергетических систен Рис. 10.37. Окно настройки блока ТЬупзгог Сопчегтог Параметры цепи нагрузки показаны иа рис. 10.38 и 10.39. В списке Меазогегпепт выбран элемент ВгапсЬ иоИвйе апд сиггепс (см. рис. 10.38), что позволяет проконтролировать ток и напряжение в цепи иатрузки с помощью блока Мц18гпетег.
Рис. 10.30. Окно настройки блока Бепез йСС йгапсЬ в цепи нагрузки Рис. 10.39. Окно настройки блока ОС Чопаде 5оигсе в цепи нагрузки Трехфазный мостовой управляемый выпрямитель В блок-схеме модели наряду с ранее описанными предусмотрен специальный блок ТоФа! Наппопгс Рисогвгоп, который вычисляет коэффициент отклонения формы токового сигнала от гармонической формы с указанной частотой (рис. 10.40). Рис.
10.40. Окно настройки блока ТоЫ Нагпгопгс Огвгогвгоп В результате предыдущих установок окно настройки блока Ми(йгпесег примет такой вид, как показано на рис. 10.41. Рис. 10.41. Окно настройки блока Иийпгесег Выберем для представления в графическом окне сигнал тока источника, а также сигналы тока и напряжения нагрузки. Проводя моделирование при указанных параметрах схемы, получим токи нагрузки и питания и напряжение питания, представленные в графическом окне блока Ми(йгпееег (рис. 10.42). Урок 10 ° Моделирование электроэнергетических систем Оь глядевшем ;,; ''1$~~!!~61$~!~~!~~~11!!~~~1~~'~! -400 0 0СБ 0З 015 02 Рис. 10.42. Результаты иоделирования в графическом окне блока М010метег На выходе блока Т01а1 Наггооп10 0111огз1оп получим сигнал, отображенный в окне блока 5соре (рис.