Библиографическое описание:

Емельянов А. А., Бесклеткин В. В., Авдеев А. С., Габзалилов Э. Ф., Прокопьев К. В., Ситенков А. А., Пестеров Д. И., Юнусов Т. Ш., Устинов А. П. Математическое моделирование электропривода на базе явнополюсного синхронного двигателя в пакете SimPowerSystems // Молодой ученый. — 2016. — №15. — С. 10-15.



Целью данной работы является овладение технологией сборки модели электропривода на базе явнополюсного синхронного двигателя в пакете SimPowerSystems для использования в лабораторной работе по дисциплине «Математическое моделирование в электромеханических устройствах» [1], [2], [3], [4], [5].

Общая схема системы электропривода на базе явнополюсного синхронного двигателя дана на рис. 1.

Рис. 1. Схема системы электропривода с явнополюсным синхронным двигателем

Параметры источника трехфазного напряжения (Three-PhaseProgrammableVoltageSource) и трехфазного переключателя (Three-PhaseBreaker) даны на рис. 2.

Рис. 2. Окна параметров источника трехфазного напряжения и трехфазного переключателя

Параметры блока powergui и трехфазной последовательной RLC нагрузки (Three-PhaseRLCLoad) даны на рис. 3.

Рис. 3. Окна параметров блока powergui и трехфазной последовательной RLC нагрузки

В блоке явнополюсного синхронного двигателя (SynchronousMachinepuFundamental) задаем параметры двигателя (рис. 4).

Рис. 4. Окна конфигурации и параметров явнополюсного синхронного двигателя

Параметры блоков ограничения скорости изменения сигнала (RateLimiter) и переключателей (Switch1 и Switch2) даны на рис. 5.

Рис. 5. Окна параметров блоков ограничения скорости изменения сигнала и переключателей

Параметры блоков сравнения входного сигнала с заданной константой (CompareToConstant), приема сигнала (From) и блока установки устойчивого состояния (Bistable) показаны на рис. 6.

Рис. 6. Окна параметров блоков сравнения, приема сигнала и блока установки устойчивого состояния

Для работы модели в SimPowerSystems необходимо добавить блок Powergui, в параметрах которого во вкладке Solver установить галочку Useidealswitchingdevices.

Результаты математического моделирования явнополюсного синхронного двигателя в SimPowerSystems представлены на рис. 7 и 8.

Рис. 7. Скорость и электромагнитный момент явнополюсного синхронного двигателя

На рис. 8 показана картина асинхронного пуска синхронного двигателя. При времени t = 1,3 с происходит подача напряжения на обмотку возбуждения, и ротор двигателя входит в синхронизм.

Рис. 8. Асинхронный пуск синхронного двигателя

Примечание: во избежание ошибок при запуске расчета модели необходимо открыть меню Simulation, выбрать ModelConfigurationParameters. В открывшемся окне в меню Diagnostics перейти к пункту Connectivity и установить значение Muxblocksusedtocreatebussignals: error, как показано на рис. 9.

Рис. 9. Окно параметров модели

Литература:

  1. Герман-Галкин С.Г. Matlab & Simulink. Проектирование мехатронных систем на ПК. – СПб.: КОРОНА-Век, 2008. – 368 с.
  2. Герман-Галкин С. Г. Компьютерное моделирование полупроводниковых систем в MATLAB 6.0: Учебное пособие. – СПб.: КОРОНА принт, 2007. – 320 с.
  3. Черных И. В. Моделирование электротехнических устройств в MATLAB, SimPowerSystems и Simulink. – М.: ДМК Пресс; СПб.: Питер, 2008. – 288 с.
  4. SimscapePowerSystemsExamples [Электронный ресурс] // MathWorks. – Режим доступа: www.mathworks.com/help/physmod/sps/examples.html.
  5. Емельянов А. А., Бесклеткин В. В., Авдеев А. С., Габзалилов Э. Ф., Прокопьев К. В., Ситенков А. А., Пестеров Д. И., Юнусов Т. Ш. Математическое моделирование короткозамкнутого асинхронного двигателя в пакете SimPowerSystems // Молодой ученый. — 2016. — №14. — С. 28-34.

Обсуждение

Социальные комментарии Cackle