Молодой учёный. Issn молодой учёныйМеждународный научный журналВыходит еженедельно 46 (180) Редакционная коллегия bГлавный редактор
 Скачать 7.12 Mb.
|
|
. № 46 (180) . Ноябрь 2017 г. Физика – + + + + + 1 э L r R k L + к R L p z 1 2 3 4 × S L × 5 к Sy I к p z Sy I 1 s 1 S R Sx I 6 Рис. 1. Структурная схема проекции статорного тока I Sx на ось (+1) Аналогично, приведем уравнение (11) из работы [1]. 1 0 Rк r S S R r S Rк my Sy Sy Sy к Sx m r r r r p mx R к p Sx r R k R L L k L R I U I s I L k k k k z L z I k Перенесем в левую часть S R r Sy r L L k I s k и умножим обе части на k r : 1 r Rк S R r Sy my Rк r S Sy Sy S к Sx p mx m э S r R к p Sx k R L L k I s R k R I U L I z L L R k L z I Отсюда определим ток I Sy : 1 4 2 6 1 3 5 1 1. r Rк Sy my S Sy Sy S к Sx p mx r R к p Sx m э k R I R I U L I z k L z I L L s Структурная схема проекции статорного тока I Sy на ось (+j) приведена на риск 4 × S L × 5 к Sy I к Sx I p z 1 э L 1 s 1 S R Sy I 6 Рис. 2. Структурная схема для определения проекции статорного тока I Sy на ось (+j) Определим потокосцепление Ψ mx по оси (+1) из уравнения (13) работы [1]: 1 0 1 R S R R Rк mx Rк Sx mx Sx Sx mx m r S S S R к my R к Sy к p my R к Sy R p Sy S r L R L L R R I s U I s L k L L L L L I z L I L z I L k Перенесем в левую часть 1 R mx r S L s k L : 1 1 ; R Rк R S R R mx mx Rк Sx Sx Sx к my r S m S S S к p my R p Sy r L R L R L L s R I U I k L L L L L z L z I k 1 1 R Rк S R R R mx mx Rк Sx Sx к my r S m S S S к p my R p Sy r L R R L L L s R I U k L L L L L z L z I k Обозначим Молодой учёный» . № 46 (180) . Ноябрь 2017 г. Физика 1 ; R S r R э r S r S r S L L k L L k L k L k L к L R R L 1 э Rк R R mx mx Sx Sx к my к p my r S m S S r R p Sy L R L L s R I U z k L L L L k L z I Тогда потокосцепление Ψ mx определится следующим образом 2 5 6 1 3 4 1 1. Rк R R mx mx Sx Sx к my к p my m S S r r S R p Sy э R L L R I U z L L L k k L L z I L s Структурная схема для определения потокосцепления Ψ mx приведена на рис. 3. R S L L 1 r k R p z R L Sx U mx my к Sx I R S L L к my Sy I p z r S э k L L 1 s Rк m R L mx Рис. 3. Структурная схема для определения потокосцепления Ψ mx Определим потокосцепление Ψ my по оси (+j) из уравнения (15) работы [1]: 5 “Young Scientist” . # 46 (180) . November 2017 Physics 1 0 1 R S R R Rк my Rк Sy my Sy Sy my m r S S S R к mx R к Sx к p mx R к Sx R p Sx S r L R L L R R I s U I s L k L L L L L I z L I L z I L k Перенесем в левую часть 1 R my r S L s k L : 1 / ( ) 1 R S R R R Rк my my Rк Sy Sy к mx r S m S S S э r S к p mx R p Sx r L R L L L R s R I U k L L L L L L k L R z L z I k Потокосцепление Ψ my определится следующим образом 5 1 6 2 4 3 1 1 . R R Rк my my Sy Sy к mx к p mx m S S r r S R p Sx э L L R R I U z L L L k k L L z I L s Структурная схема для определения потокосцепления Ψ my приведена на рис. 4. R S L L 1 r k R p z R L Sy U mx my к Sx I R S L L к Sy I p z mx 1 s Rк m R L my r S э k Рис. 4. Структурная схема для определения потокосцепления Ψ my Молодой учёный» . № 46 (180) . Ноябрь 2017 г. Физика На рис. 5 представлена структурная схема для реализации уравнения электромагнитного момента 3 2 p mx Sy my Sx M z I I + – 3 Рис. 5 . Математическая модель определения электромагнитного момента M Из уравнения движения выразим механическую угловую скорость вращения вала двигателя (рис. 6): ; c M M J s 1 . c M M J s Рис. 6. Математическая модель уравнения движения Математическая модель асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором с переменными Ψ m – на выходе интегрирующих звеньев в системе абсолютных единиц приведена на рис. 7. Параметры асинхронного двигателя рассмотрены в работах [2] и [3]. Расчет параметров производим в Script: PN=320000; UsN=380; IsN=324; fN=50; Omega0N=104.7; OmegaN=102.83; nN=0.944; cos_phiN=0.92; zp=3; Rs=0.0178; Xs=0.118; Rr=0.0194; Xr=0.123; Xm=4.552; J=28; Ub=sqrt(2)*UsN; Ib=sqrt(2)*IsN; OmegasN=2*pi*fN; Omegab=OmegasN; Zb=Ub/Ib; Psib=Ub/Omegab; Lb=Psib/Ib; rs=Rs/Zb; lbs=Xs/Zb; rr=Rr/Zb; lbr=Xr/Zb; lm=Xm/Zb; Lm=lm*Lb; betaN=(Omega0N-OmegaN)/Omega0N; kr=lm/(lm+lbr); lbe=lbs+lbr+lbs*lbr*lm^(-1); roN=0.9962; rrk=roN*betaN; RRk=rrk*Zb; RS1=Rs+kr*RRk; LbS=lbs*Lb; LbR=lbr*Lb; Le=LbS+kr*LbR; dR=RRk-Rs*LbR/LbS; 7 “Young Scientist” . # 46 (180) . November Рис. 7. Математическая модель асинхронного двигателя с переменными Ψ m – I S на выходе интегрирующих звеньев в системе абсолютных единиц Молодой учёный» . № 46 (180) . Ноябрь 2017 г. Физика Результаты моделирования асинхронного двигателя представлены на рис. 8. 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6 1.8 2 0 20 40 60 80 100 120 w 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6 1.8 2 -5000 0 5000 Рис. 8. Графики скорости и момента Литература. Емельянов, А. А, Бесклеткин В. В, Пестеров Д. И, Одинцов ВО, Антоненко И. А, Коновалов И. Д, Бабкин В. А. Моделирование асинхронного двигателя с переменными Ψ m — I S на выходе апериодических звеньев в системе абсолютных единиц в Simulink-Script // Молодой ученый. — 2017. — № 45. — с. 8–19 2. Шрейнер, РТ. Математическое моделирование электроприводов переменного тока с полупроводниковыми преобразователями частоты. — Екатеринбург УРО РАН, 2000. — 654 с. Шрейнер, РТ. Электромеханические и тепловые режимы асинхронных двигателей в системах частотного управления учеб. пособие / РТ. Шрейнер, А. В. Костылев, В. К. Кривовяз, СИ. Шилин. Под ред. проф. д. т. н. РТ. Шрейнера. — Екатеринбург ГОУ ВПО Рос. гос. проф.-пед. унт, 2008. — 361 с 9 “Young Scientist” . # 46 (180) . November Моделирование асинхронного двигателя с переменными Ψ m — I S на выходе интегрирующих звеньев в системе абсолютных единиц в Емельянов Александр Александрович, доцент Бесклеткин Виктор Викторович, ассистент Пестеров Дмитрий Ильич, студент Одинцов Василий Олегович, студент Соснин Александр Сергеевич, студент Антоненко Илья Александрович, студент Коновалов Илья Дмитриевич, студент Бабкин Виталий Андреевич, студент. Российский государственный профессионально-педагогический университет (г. Екатеринбург) Д анная работа является продолжением статьи [1]. Проекции векторов m Ψ и S I выведены на основе интегрирующих звеньев с моделированием в В работе [1] было получено уравнение (9) для расчета тока I Sx в Simulink-Script: 1 1 1 0 p S Rк mx Rк S Sx Sx R S Sx к Sy my m r r r r r R к p Sy z L R R R I U L L I s I L k k k k k L z I Перенесем 1 R S Sx r L L I s k в левую часть 1 p r R S Rк r Rк S S Sx mx Sx Sx к Sy my r m r r r r R к p Sy z k L L R k R R L I s I U I k L k k k k L z I Обозначим э L и к R Умножим обе части полученного уравнения на k r : 1 r Rк э Sx mx S Sx Sx S к Sy p my r R к p Sy m k R L I s R I U L I z k L z I L Ток I Sx определится в следующем виде 1 4 1 5 6 2 3 1 1. r Rк Sx mx S Sx Sx S к Sy p my r R к p Sy m э k R I R I U L I z k L z I L L s Структурная схема для определения тока I Sx представлена на рис. 1. Трансформируем структурную схему на рис. 1 в оболочку, позволяющую производить расчет коэффициентов вот- дельном блоке Subsystem. Для этого установим блоки перемножения, к которым подведены сигналы с результатами расчетов в Simulink, как показано на рис. 2. Произведем аналогичную трансформацию при определении вектора тока S I по проекции y. В работе [1] получено следующее уравнение (11): 1 0 Rк r S S R r S Rк my Sy Sy Sy к Sx m r r r r p mx R к p Sx r R k R L L k L R I U I s I L k k k k z L z I k Перенесем S R r Sy r L L k I s k в левую часть и умножим обе части на k r : Молодой учёный» |