Моделирование взаимосвязанного электропривода с электрическим валом на асинхронных двигателях с фазными роторами в пакете SimPowerSystems | Статья в журнале «Молодой ученый»

Библиографическое описание:

Емельянов А. А., Бесклеткин В. В., Устинов А. П., Патерило А. С., Пестеров Д. И., Юнусов Т. Ш. Моделирование взаимосвязанного электропривода с электрическим валом на асинхронных двигателях с фазными роторами в пакете SimPowerSystems // Молодой ученый. — 2017. — №4. — С. 133-139. — URL https://moluch.ru/archive/138/38975/ (дата обращения: 18.08.2018).



Целью данной работы является овладение технологией сборки модели взаимосвязанного электропривода с электрическим валом на асинхронных двигателях с фазными роторами в пакете SimPowerSystems для использования в лабораторной работе по дисциплинам «Математическое моделирование электромеханических систем» и «Электрический привод». Показаны пути поиска разделов необходимых элементов схемы электропривода, позволяющих студентам без больших потерь времени получить необходимые характеристики. Полезные рекомендации по работе в SimPowerSystems даны в работах [1], [2], [3], [4]. К сожалению, в работе [1] нами была допущена ошибка в выборе типа двигателя в SimPowerSystems, поэтому в данной статье сделаны необходимые исправления.

Общая схема электропривода показана на рис. 1.

H:\ALL\С12\2016\8. Август\2.2\myfig.meta

Рис. 1. Взаимосвязанный электропривод с электрическим валом на асинхронных двигателях с фазными роторами

Асинхронные двигатели (Asynchronous Machine 1 и 2) представлены блоками Asynchronous Machine SI Units из раздела Machines библиотеки SimPowerSystems (Simscape) (рис. 2).

Рис. 2. Расположение блока асинхронного двигателя (Asynchronous Machine SI Units)

Параметры асинхронных двигателей (тип MTF412-6 на 36 кВт) представлены на рисунках 3 и 4. Чтобы характеристики асинхронных двигателей не совпадали, в параметрах второго двигателя примем приведенный момент инерции к валу двигателя J в два раза больше.

Рис. 3. Параметры первого асинхронного двигателя (Asynchronous Machine 1)

Рис. 4. Параметры второго асинхронного двигателя (Asynchronous Machine 2)

Блок трехфазного программируемого источника напряжения (Three-Phase Programmable Voltage Source) находится в разделе Electrical Sources библиотеки SimPowerSystems, а элемент «Земля» (Ground) - в разделе Elements (рис. 5).

Рис. 5. Расположение блоков Three-Phase Programmable Voltage Source и Ground

В параметрах источника напряжения необходимо установить значения напряжения (Amplitude (Vrms)), фазы (Phase) и частоты (Freq.) согласно рис. 6.

Рис. 6. Параметры трехфазного программируемого источника напряжения

Наброс нагрузки задаем одинаковым в блоках Step1 и Step2, как показано на рис. 7.

Рис. 7. Параметры блоков Step 1 и Step 2

Трехфазная нагрузка с активными сопротивлениями представлена блоком Three-Phase Series RLC Branch из раздела Elements библиотеки SimPowerSystems (рис. 8).

Рис. 8. Расположение блока Three-Phase Series RLC Branch

Параметры блока Three-Phase Series RLC Branch даны на рис. 9.

Рис. 9. Параметры блока Three-Phase Series RLC Branch

Блок шинного селектора (Bus Selector) предназначен для измерения характеристик машины. В библиотеке Simulink раскрываем следующий путь до группы блоков «Разводка сигнала» (Signal Routing) (рис. 10). Переносим блок Bus Selector на рабочее поле.

Рис. 10. Расположение блока Bus Selector в окне библиотеки Simulink

Открываем блок шинного селектора. Из списка характеристик выбираем электромагнитный момент (Electromagnetic torque Te) и скорость вращения ротора (Rotor speed) и добавляем их в список выбранного (Selected signals) кнопкой Select (рис. 11).

Рис. 11. Выбор характеристик в блоке Bus Selector

Блок Powergui, необходимый для работы модели, находится в разделе Fundamental Blocks библиотеки SimPowerSystems. Параметры блока Powergui даны на рис. 12.

Рис. 12. Параметры блока Powergui

Результаты моделирования электропривода на базе асинхронных двигателей (MTF412-6), работающих на электрический вал, приведены на рис. 13.

Рис. 13. Графики скорости и электромагнитного момента

Литература:

  1. Емельянов А. А., Бесклеткин В. В., Прокопьев К. В., Ситенков А. А., Пестеров Д. И., Юнусов Т. Ш., Устинов А. П. Моделирование системы электрического вала на двух асинхронных двигателях с фазными роторами в пакете SimPowerSystems // Молодой ученый. – 2016. – №16. – С. 8-13.
  2. Герман-Галкин С. Г. Matlab & Simulink. Проектирование мехатронных систем на ПК. – СПб.: КОРОНА-Век, 2008. – 368 с.
  3. Герман-Галкин С. Г. Компьютерное моделирование полупроводниковых систем в MATLAB 6.0: Учебное пособие. – СПб.: КОРОНА принт, 2007. – 320 с.
  4. Черных И. В. Моделирование электротехнических устройств в MATLAB, SimPowerSystems и Simulink. – М.: ДМК Пресс; СПб.: Питер, 2008. – 288 с.
Основные термины (генерируются автоматически): RLC, параметр блока, блок, асинхронный двигатель, расположение блока, библиотека, взаимосвязанный электропривод, трехфазный программируемый источник, шинный селектор, электромагнитный момент.


Похожие статьи

Моделирование прямого пуска асинхронного двигателя с ШИМ...

асинхронный двигатель, блок, параметр блоков, параметр, раздел, электромагнитный момент, шинный селектор, трехфазный асинхронный двигатель, номинальная частота, расположение блоков.

Моделирование системы электрического вала на двух...

асинхронный двигатель, блок, двигатель, параметр, расположение блока, трехфазный программируемый источник, шинный селектор, электрический вал, электромагнитный момент.

Математическое моделирование короткозамкнутого асинхронного...

Открываем блок асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором.

Блок шинного селектора (BusSelector).

Рис. 5. Выбор характеристик в блоке Bus Selector. Блок «Трехфазный источник питания» (Three-PhaseSource).

Математическая модель электропривода на базе синхронного...

блок, синхронный двигатель, параметр блоков, раздел, параметр блока, VECT, DQ-ABC, трехфазный инвертор напряжения, векторное управление, расположение блока.

Обзор алгоритмов управления асинхронными электроприводами

Блоки (ejρr) и (2→3) осуществляют трансформацию координат из вращающейся системы в фиксированную, из двухфазных ортогональных значений в трехфазные: Система управления скоростью (позицией) вращения асинхронного двигателя в непосредственной форме.

Математическое моделирование электропривода на базе...

блок, ABC, асинхронный двигатель, векторное управление, параметр блоков, преобразователь координат, регулятор скорости, параметр блока, параметр, регулятор тока.

Математическая модель электропривода на базе БДПТ в пакете...

параметр блоков, блок, параметр, библиотека, расположение блока, параметр блока, бесконтактный двигатель, NOT, RLC, дан.

Моделирование электропривода на базе бесконтактного...

Рис. 5. Расположение блока управляемого источника напряжения и его параметры.

Расположение блока Bus Selector в разделе Signal Routing библиотеки Simulink показано на рис. 11.

Математическое моделирование электропривода на базе...

Параметры блока Powergui. Характеристики двигателя выводятся на осциллограф Scope с помощью блока Bus Selector (библиотека Simulink/Signal Routing).

Рис. 11. Графики скорости и электромагнитного момента.

Обсуждение

Социальные комментарии Cackle

Похожие статьи

Моделирование прямого пуска асинхронного двигателя с ШИМ...

асинхронный двигатель, блок, параметр блоков, параметр, раздел, электромагнитный момент, шинный селектор, трехфазный асинхронный двигатель, номинальная частота, расположение блоков.

Моделирование системы электрического вала на двух...

асинхронный двигатель, блок, двигатель, параметр, расположение блока, трехфазный программируемый источник, шинный селектор, электрический вал, электромагнитный момент.

Математическое моделирование короткозамкнутого асинхронного...

Открываем блок асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором.

Блок шинного селектора (BusSelector).

Рис. 5. Выбор характеристик в блоке Bus Selector. Блок «Трехфазный источник питания» (Three-PhaseSource).

Математическая модель электропривода на базе синхронного...

блок, синхронный двигатель, параметр блоков, раздел, параметр блока, VECT, DQ-ABC, трехфазный инвертор напряжения, векторное управление, расположение блока.

Обзор алгоритмов управления асинхронными электроприводами

Блоки (ejρr) и (2→3) осуществляют трансформацию координат из вращающейся системы в фиксированную, из двухфазных ортогональных значений в трехфазные: Система управления скоростью (позицией) вращения асинхронного двигателя в непосредственной форме.

Математическое моделирование электропривода на базе...

блок, ABC, асинхронный двигатель, векторное управление, параметр блоков, преобразователь координат, регулятор скорости, параметр блока, параметр, регулятор тока.

Математическая модель электропривода на базе БДПТ в пакете...

параметр блоков, блок, параметр, библиотека, расположение блока, параметр блока, бесконтактный двигатель, NOT, RLC, дан.

Моделирование электропривода на базе бесконтактного...

Рис. 5. Расположение блока управляемого источника напряжения и его параметры.

Расположение блока Bus Selector в разделе Signal Routing библиотеки Simulink показано на рис. 11.

Математическое моделирование электропривода на базе...

Параметры блока Powergui. Характеристики двигателя выводятся на осциллограф Scope с помощью блока Bus Selector (библиотека Simulink/Signal Routing).

Рис. 11. Графики скорости и электромагнитного момента.

Задать вопрос