Моделирование асинхронного двигателя с переменными Ψm – IS 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., Одинцов В. О., Соснин А. С., Антоненко И. А., Коновалов И. Д., Бабкин В. А. Моделирование асинхронного двигателя с переменными Ψm – IS на выходе интегрирующих звеньев в системе абсолютных единиц в Simulink // Молодой ученый. — 2017. — №46. — С. 9-23. — URL https://moluch.ru/archive/180/46542/ (дата обращения: 11.12.2019).



Моделирование асинхронного двигателя с переменными ΨmIS на выходе интегрирующих звеньев в системе абсолютных единиц в Simulink

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)

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

В работе [1] было получено уравнение (9) для расчета тока ISx в Simulink-Script:

Перенесем в левую часть:

Обозначим и

Умножим обе части полученного уравнения на kr:

Ток ISx определится в следующем виде:

Структурная схема для определения тока ISx представлена на рис. 1.

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

Рис. 1. Структурная схема для определения тока ISx в Script-Simulink

Рис. 2. Структурная схема для определения тока ISx в Simulink

Произведем аналогичную трансформацию при определении вектора тока по проекции y. В работе [1] получено следующее уравнение (11):

Перенесем в левую часть и умножим обе части на kr:

Определим ток ISy:

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

Рис. 3. Структурная схема для определения тока ISy 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 ISy в Simulink

Определим потокосцепление Ψmx по оси (+1) из уравнения (13) работы [1]:

Перенесем в левую часть :

Обозначим:

Определим потокосцепление Ψmx:

Структурная схема для определения потокосцепления Ψmx приведена на рис. 5. Подготовим эту схему для расчета в Simulink (рис. 6).

Рис. 5. Структурная схема для определения потокосцепления Ψmx в Script-Simulink

Рис. 6. Структурная схема определения Ψmx в Simulink

Аналогично определим потокосцепление Ψmy по оси (+j) из уравнения (15) [1]:

Перенесем в левую часть :

Тогда потокосцепление Ψmy определится следующим образом:

Структурная схема для определения потокосцепления Ψmy приведена на рис. 7.

Рис. 7. Структурная схема для определения потокосцепления Ψmy в Script-Simulink

Схема для расчета Ψmy в Simulink представлена на рис. 8.

Рис. 8. Структурная схема для определения Ψmy в Simulink

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

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

Структурная схема скорости вращения вала двигателя приведена на рис. 10:

Рис. 10. Математическая модель уравнения движения в Simulink

Математическая модель асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором с переменными Ψm IS 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
Ψm IS 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 Ψm IS

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

Рис. 15. Оболочка модели асинхронного двигателя с переменными Ψm IS 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.

Результаты моделирования асинхронного двигателя представлены на рис. 19.


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 Ψmx и Ψmy

Рис. 19. Графики скорости и момента

Литература:

  1. Емельянов А.А., Бесклеткин В.В., Пестеров Д.И., Одинцов В.О., Антоненко И.А., Коновалов И.Д., Бабкин В.А. Моделирование асинхронного двигателя с переменными Ψm – IS на выходе апериодических звеньев в системе абсолютных единиц в Simulink-Script // Молодой ученый. - 2017. - №45. – С. 8-19.
  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, левая часть, математическая модель, отдельный блок, оболочка модели, звено, 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...

Математическая модель асинхронного двигателя с переменными ψs – ψm на выходе интегрирующих звеньев в Simulink.

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

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...

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

Моделирование асинхронного двигателя с переменными IS...

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

Моделирование асинхронного двигателя с переменными IS...

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

Математическая модель асинхронного двигателя...

Математическая модель асинхронного двигателя с переменными ψr – ψm на выходе интегрирующих звеньев в Simulink.

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

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 IR...

структурная схема, асинхронный двигатель, левая часть, расчет коэффициентов, ток, математическая модель, отдельный блок, электромагнитный момент, екатеринбург, блок перемножения.

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...

Математическая модель асинхронного двигателя с переменными ψs – ψm на выходе интегрирующих звеньев в Simulink.

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

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...

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

Моделирование асинхронного двигателя с переменными IS...

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

Моделирование асинхронного двигателя с переменными IS...

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

Математическая модель асинхронного двигателя...

Математическая модель асинхронного двигателя с переменными ψr – ψm на выходе интегрирующих звеньев в Simulink.

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

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 IR...

структурная схема, асинхронный двигатель, левая часть, расчет коэффициентов, ток, математическая модель, отдельный блок, электромагнитный момент, екатеринбург, блок перемножения.

Задать вопрос