Моделирование асинхронного двигателя с переменными IS – ΨR на выходе интегрирующих звеньев в системе абсолютных единиц в Simulink | Статья в журнале «Молодой ученый»

Отправьте статью сегодня! Журнал выйдет 21 декабря, печатный экземпляр отправим 25 декабря.

Опубликовать статью в журнале

Библиографическое описание:

Емельянов А. А., Бесклеткин В. В., Пестеров Д. И., Юнусов Т. Ш., Вотяков А. С., Даниленко Д. С., Соснин А. С., Забузов Е. И., Вандышев Д. М. Моделирование асинхронного двигателя с переменными IS – ΨR на выходе интегрирующих звеньев в системе абсолютных единиц в Simulink // Молодой ученый. — 2017. — №43. — С. 11-23. — URL https://moluch.ru/archive/177/46170/ (дата обращения: 12.12.2019).



Данная работа является продолжением статьи [1]. Проекции векторов и выведены на основе интегрирующих звеньев с моделированием в Simulink.

В работе [1] было получено уравнение (12) для расчета потокосцепления ΨRx в Script-Simulink:

Выразим ΨRx по оси (+1):

Структурная схема для определения ΨRx представлена на рис. 1.

Рис. 1. Структурная схема для определения потокосцепления ΨRx в Script-Simulink

Преобразуем структурную схему на рис. 1 в оболочку, позволяющую производить расчет коэффициентов в отдельном блоке Subsystem. Для этого вместо операторов с коэффициентами, рассчитываемыми в Script, установим блоки перемножения, к которым подведены сигналы с результатами расчетов в Simulink, как показано на рис. 2.

Рис. 2. Структурная схема для определения потокосцепления ΨRx в Simulink

Для определения тока ISx приведем уравнение (13) из работы [1]:

Перенесем в левую часть:

Обозначим:

Разделим обе части уравнения на kr:

Определим ток ISx по оси (+1):

Структурная схема для определения тока ISx приведена на рис. 3.

Рис. 3. Структурная схема для определения тока ISx в Script-Simulink

Расчет коэффициентов будем производить в отдельном блоке Subsystem, поэтому вносим в структурную схему на рис. 3 блоки перемножения (рис. 4).

Рис. 4. Структурная схема для определения тока ISx в Simulink

Аналогично, определим ΨRy и ISy по оси (+j).

Из уравнения (15), полученного в работе [1], выразим ΨRy:

Структурная схема для определения ΨRy приведена на рис. 5.

Рис. 5. Структурная схема для определения ΨRy в Script-Simulink

Схема для расчета ΨRy в Simulink приведена на рис. 6.

Рис. 6. Структурная схема для определения ΨRy в Simulink

Для определения ISy приведем уравнение (16) из работы [1]:

Перенесем в левую часть:

Разделим обе части уравнения на kr:

Отсюда ISy определится в следующей форме:

Структурная схема для определения ISy представлена на рис. 7.

Рис. 7. Структурная схема для определения ISy в Script-Simulink

Схема для расчета ISy в Simulink дана на рис. 8.

Рис. 8. Структурная схема для определения ISy в Simulink

На рис. 9 представлена структурная схема для реализации уравнения электромагнитного момента:

Рис. 9. Математическая модель определения электромагнитного момента M в Simulink

Из уравнения движения выразим механическую угловую скорость вращения вала двигателя (рис. 10):

Рис. 10. Математическая модель уравнения движения в Simulink

Математическая модель асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором с переменными IS ΨR на выходе интегрирующих звеньев в системе абсолютных единиц в Simulink дана на рис. 11, …, 15.

C:\Program Files\MATLAB\R2015b\bin\myfig.meta

Рис. 11. Общая схема математической модели асинхронного двигателя с переменными IS ΨR на выходе интегрирующих звеньев в системе абсолютных единиц в Simulink

C:\Program Files\MATLAB\R2015b\bin\myfig.meta

Рис. 12. Паспортные данные

C:\Program Files\MATLAB\R2015b\bin\myfig.meta

Рис. 13. Расчет коэффициентов базового варианта

C:\Program Files\MATLAB\R2015b\bin\myfig.meta

Рис. 14. Расчет коэффициентов для варианта с переменными ISΨR

C:\Program Files\MATLAB\R2015b\bin\myfig.meta

Рис. 15. Оболочка модели асинхронного двигателя с переменными ISΨR на выходе интегрирующих звеньев в системе абсолютных единиц в Simulink

Эту же схему можно представить в более компактной форме с использованием блоков Goto и From (рис. 16) и отдельных субблоков с расчетами токов и потокосцеплений, приведенных на рис. 17 и 18.


C:\Program Files\MATLAB\R2015b\bin\myfig.meta

Рис. 16. Оболочка модели асинхронного двигателя с применением блоков Goto и From


C:\Program Files\MATLAB\R2015b\bin\myfig.meta C:\Program Files\MATLAB\R2015b\bin\myfig.meta

Рис. 17. Схемы для расчета ISx и ISy

C:\Program Files\MATLAB\R2015b\bin\myfig.meta C:\Program Files\MATLAB\R2015b\bin\myfig.meta

Рис. 18. Схемы для расчета ΨRx и ΨRy

Результаты моделирования асинхронного двигателя представлены на рис. 19.

Рис. 19. Графики скорости и момента

Литература:

  1. Емельянов А.А., Бесклеткин В.В., Пестеров Д.И., Юнусов Т.Ш., Соснин А.С., Воротилкин Е.А., Забузов Е.И., Вандышев Д.М., Камолов И.И. Моделирование асинхронного двигателя с переменными IS - ΨR на выходе апериодических звеньев в системе абсолютных единиц в Simulink-Script // Молодой ученый. - 2017. - №42.
  2. Шрейнер Р.Т. Математическое моделирование электроприводов переменного тока с полупроводниковыми преобразователями частоты. – Екатеринбург: УРО РАН, 2000. - 654 с.
  3. Шрейнер Р.Т. Электромеханические и тепловые режимы асинхронных двигателей в системах частотного управления: учеб. пособие / Р.Т. Шрейнер, А.В. Костылев, В.К. Кривовяз, С.И. Шилин. Под ред. проф. д.т.н. Р.Т. Шрейнера. - Екатеринбург: ГОУ ВПО «Рос. гос. проф.-пед. ун-т», 2008. - 361 с.
Основные термины (генерируются автоматически): структурная схема, асинхронный двигатель, расчет коэффициентов, математическая модель, часть уравнения, отдельный блок, оболочка модели, левая часть, блок перемножения, электромагнитный момент.


Похожие статьи

Математическое моделирование асинхронного двигателя...

структурная схема, уравнение, электромагнитный момент, неподвижная система координат, асинхронный двигатель, Проекция уравнения, статорный ток, номинальный режим, математическая модель, система...

Математическая модель асинхронного двигателя...

структурная схема, асинхронный двигатель, расчет коэффициентов, математическая модель, электромагнитный момент, номинальный режим, левая часть, номинальная частота, отдельный блок...

Моделирование асинхронного двигателя с переменными is – ψr...

структурная схема, асинхронный двигатель, расчет коэффициентов, математическая модель, электромагнитный момент, номинальный режим, левая часть, номинальная частота, отдельный блок...

Математическая модель асинхронного двигателя во...

электромагнитный момент, уравнение, структурная схема, номинальный режим, результат моделирования, вал двигателя, прямой пуск, номинальная частота, асинхронный двигатель.

Моделирование асинхронного двигателя с переменными Ψm...

структурная схема, асинхронный двигатель, расчет коэффициентов, левая часть, математическая модель, отдельный блок, оболочка модели, звено, блок перемножения, электромагнитный момент.

Математическая модель асинхронного двигателя...

структурная схема, асинхронный двигатель, математическая модель, расчет коэффициентов, уравнение, левая часть, отдельный блок, оболочка модели, блок перемножения, электромагнитный момент.

Математическая модель асинхронного двигателя...

Расчет коэффициентов будем производить в отдельном блоке Subsystem, поэтому вносим в структурную схему на рис. 3 блоки перемножения (рис. 4).

Оболочка модели асинхронного двигателя с применением блоков Goto и From.

Математическая модель асинхронного двигателя...

структурная схема, асинхронный двигатель, расчет коэффициентов, математическая модель, электромагнитный момент, номинальный режим, левая часть, номинальная частота, отдельный блок...

Математическая модель асинхронного двигателя...

структурная схема, асинхронный двигатель, расчет коэффициентов, ток, уравнение, часть уравнения, структурная схема тока, математическая модель, левая часть, номинальный режим.

Похожие статьи

Математическое моделирование асинхронного двигателя...

структурная схема, уравнение, электромагнитный момент, неподвижная система координат, асинхронный двигатель, Проекция уравнения, статорный ток, номинальный режим, математическая модель, система...

Математическая модель асинхронного двигателя...

структурная схема, асинхронный двигатель, расчет коэффициентов, математическая модель, электромагнитный момент, номинальный режим, левая часть, номинальная частота, отдельный блок...

Моделирование асинхронного двигателя с переменными is – ψr...

структурная схема, асинхронный двигатель, расчет коэффициентов, математическая модель, электромагнитный момент, номинальный режим, левая часть, номинальная частота, отдельный блок...

Математическая модель асинхронного двигателя во...

электромагнитный момент, уравнение, структурная схема, номинальный режим, результат моделирования, вал двигателя, прямой пуск, номинальная частота, асинхронный двигатель.

Моделирование асинхронного двигателя с переменными Ψm...

структурная схема, асинхронный двигатель, расчет коэффициентов, левая часть, математическая модель, отдельный блок, оболочка модели, звено, блок перемножения, электромагнитный момент.

Математическая модель асинхронного двигателя...

структурная схема, асинхронный двигатель, математическая модель, расчет коэффициентов, уравнение, левая часть, отдельный блок, оболочка модели, блок перемножения, электромагнитный момент.

Математическая модель асинхронного двигателя...

Расчет коэффициентов будем производить в отдельном блоке Subsystem, поэтому вносим в структурную схему на рис. 3 блоки перемножения (рис. 4).

Оболочка модели асинхронного двигателя с применением блоков Goto и From.

Математическая модель асинхронного двигателя...

структурная схема, асинхронный двигатель, расчет коэффициентов, математическая модель, электромагнитный момент, номинальный режим, левая часть, номинальная частота, отдельный блок...

Математическая модель асинхронного двигателя...

структурная схема, асинхронный двигатель, расчет коэффициентов, ток, уравнение, часть уравнения, структурная схема тока, математическая модель, левая часть, номинальный режим.

Задать вопрос