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

Отправьте статью сегодня! Журнал выйдет 30 ноября, печатный экземпляр отправим 4 декабря.

Опубликовать статью в журнале

Библиографическое описание:

Емельянов А. А., Бесклеткин В. В., Пестеров Д. И., Вотяков А. С., Коровин В. О., Соснин А. С., Быстрых Д. А. Моделирование асинхронного двигателя с переменными IR – Ψm на выходе интегрирующих звеньев в системе абсолютных единиц в Simulink // Молодой ученый. — 2017. — №50. — С. 1-14. — URL https://moluch.ru/archive/184/47180/ (дата обращения: 19.11.2019).



Моделирование асинхронного двигателя с переменными IR – Ψm на выходе интегрирующих звеньев в системе абсолютных единиц в Simulink

Емельянов Александр Александрович, доцент;

Бесклеткин Виктор Викторович, ассистент;

Пестеров Дмитрий Ильич, студент;

Вотяков Александр Сергеевич, студент;

Коровин Вадим Олегович, студент;

Соснин Александр Сергеевич, студент

Российский государственный профессионально-педагогический университет (г. Екатеринбург)

Быстрых Денис Анатольевич, начальник конструкторско-технологического бюро

АО «Уральский турбинный завод» (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 (13) для расчета IRx в Script-Simulink:

Перенесем в левую часть:

Обозначим:

Выразим ток IRx по оси (+1):

Структурная схема для определения тока IRx приведена на рис. 1.

Рис. 1. Структурная схема для определения тока IRx 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 тока IRx в Simulink

Для определения потокосцепления Ψmx приведем уравнение (14) из работы [1]:

Перенесем в левую часть:

Обозначим:

Определим Ψmx по оси (+1):

Структурная схема для определения потокосцепления Ψmx приведена на рис. 3.

Рис. 3. Структурная схема для определения потокосцепления Ψmx 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 потокосцепления Ψmx в Simulink

Аналогично определим ток IRy и потокосцепление Ψmy по оси (+j).

Приведем уравнение (17) из работы [1]:

Перенесем в левую часть:

Определим ток IRy по оси (+j):

Структурная схема для определения тока IRy представлена на рис. 5.

Рис. 5. Структурная схема для определения тока IRy в Script-Simulink

Схема для расчета IRy в Simulink представлена на рис. 6.

Рис. 6. Структурная схема для определения тока IRy в Simulink

Для определения потокосцепления Ψmy приведем уравнение (18) из работы [1]:

Перенесем в левую часть:

Выразим потокосцепление Ψmy по оси (+j):

Структурная схема для определения Ψmy представлена на рис. 7.

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

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

Рис. 8. Структурная схема для определения потокосцепления Ψmy 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 IRΨm на выходе интегрирующих звеньев в системе абсолютных единиц в Simulink дана на рис. 11, …, 15.

E:\MATLAB\R2016a\bin\myfig.meta

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

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

Рис. 12. Паспортные данные

E:\MATLAB\R2016a\bin\myfig.meta

Рис. 13. Расчет коэффициентов базового варианта

E:\MATLAB\R2016a\bin\myfig.meta

Рис. 14. Расчет коэффициентов для варианта с переменными IRΨm

E:\MATLAB\R2016a\bin\myfig.meta

Рис. 15. Оболочка модели асинхронного двигателя с переменными IRΨm 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, …, 20.

Результаты моделирования асинхронного двигателя представлены на рис. 21.

E:\MATLAB\R2016a\bin\myfig.meta

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

E:\MATLAB\R2016a\bin\myfig.meta

Рис. 17. Схема для расчета тока IRx

E:\MATLAB\R2016a\bin\myfig.meta

Рис. 18. Схема для расчета тока IRy

E:\MATLAB\R2016a\bin\myfig.meta

Рис. 19. Схема для расчета потокосцепления Ψmx

E:\MATLAB\R2016a\bin\myfig.meta

Рис. 20. Схема для расчета потокосцепления Ψmy

Рис. 21. Графики скорости и момента

Литература:

  1. Емельянов А.А., Бесклеткин В.В., Пестеров Д.И., Вотяков А.С., Захаров А.О., Соснин А.С., Быстрых Д.А. Моделирование асинхронного двигателя с переменными IR – Ψm на выходе апериодических звеньев в системе абсолютных единиц в Simulink-Script // Молодой ученый. - 2017. - №49.
  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, 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...

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...

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.

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.

Математическая модель асинхронного двигателя во...

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

Математическая модель асинхронного двигателя...

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

Моделирование асинхронного двигателя с переменными IS – IR...

структурная схема, асинхронный двигатель, ток, уравнение, часть уравнения, расчет коэффициентов, екатеринбург, левая часть, математическая модель, 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.

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...

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...

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.

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.

Математическая модель асинхронного двигателя во...

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

Математическая модель асинхронного двигателя...

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

Моделирование асинхронного двигателя с переменными IS – IR...

структурная схема, асинхронный двигатель, ток, уравнение, часть уравнения, расчет коэффициентов, екатеринбург, левая часть, математическая модель, 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.

Задать вопрос