Моделирование асинхронного двигателя с переменными is – ψm в системе относительных единиц в Matlab и Си | 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., Агзамов И. М., Зорин Д. И., Зозулин М. С., Онищенко К. Ю., Блинов Е. К., Лоскутов В. А., Пестеров Д. И. Моделирование асинхронного двигателя с переменными is – ψm в системе относительных единиц в Matlab и Си // Молодой ученый. — 2019. — №13. — С. 6-15. — URL https://moluch.ru/archive/251/57674/ (дата обращения: 12.12.2019).



В данной работе дадим сравнение математических моделей асинхронного двигателя с переменными isψm в Matlab-Simulink, Matlab-Script и Си.

1. Определение статорного тока isx

Matlab-Simulink:

В работе [1] была получена структурная схема для определения статорного тока isx в Simulink (рис. 1) по следующему уравнению:

(1)

где - постоянная времени статорной обмотки.

Matlab-Script:

Преобразуем уравнение (1) для программирования в Matlab-Script:

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

Переходим к оригиналу (s = d/dt):

Переходим к конечным разностям (метод Эйлера):

Отсюда ток isx в Matlab-Script определится следующим образом [1]:

(1')

Си:

Исключив (i) и (i+1) из (1’), получим выражение isx на языке Си:

Видимо, если циклы будут составлять несколько сотен тысяч, то это скажется на быстродействии.

2. Определение статорного тока isy

Уравнение для определения тока isy в Simulink, полученное в работе [1]:

(2)

Структурная схема реализации уравнения (2) приведена на рис. 2.

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

Аналогично преобразуем выражение тока isy для Matlab-Script [1]:

(2')

Из уравнения (2’) получим выражение isy для программирования на Си:

3. Определение потокосцепления ψmx

В работе [1] была получена структурная схема для определения потокосцепления ψmx в Simulink (рис. 3) по следующему уравнению:

(3)

где - постоянная времени потокосцепления в воздушном зазоре.

Преобразуем уравнение (3) для программирования в Matlab-Script:

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

Переходим к оригиналу:

Переходим к конечным разностям:

Определим потокосцепление ψmx в Matlab-Script:

Уравнение потокосцепления ψmx для программирования на языке Си:

4. Определение потокосцепления ψmy

Уравнение ψmy в Simulink, полученное в работе [1], имеет вид:

(4)

Структурная схема реализации уравнения (4) приведена на рис. 4.

Рис. 4. Структурная схема для определения потокосцепления ψmy в Simulink

Аналогично преобразуем выражение ψmy для Matlab-Script [1]:

Уравнение ψmy для программирования на языке Си будет иметь вид:

На рис. 5 представлена структурная схема для реализации уравнения электромагнитного момента в Matlab-Simulink:

Рис. 5. Математическая модель электромагнитного момента m в Simulink

Уравнение электромагнитного момента для Matlab-Script:

Уравнение электромагнитного момента для реализации на языке Си:

Электрическая скорость вращения ротора в Simulink (рис. 6):

где - механическая угловая скорость на валу двигателя.

Рис. 6. Математическая модель определения электрической скорости вращения ротора в Simulink

Определение электрической скорости вращения ротора в Matlab-Script:

Уравнение электрической скорости на языке Си:

Математическая модель асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором с переменными is ψm на выходе апериодических звеньев приведена на рис. 8. Параметры асинхронного двигателя рассмотрены в работах [2] и [3].

Расчет параметров производим в Script (рис. 7).

Рис. 7. Расчет параметров асинхронного двигателя в Script

F:\ALL\С12\2019\3. Март\5.1\myfig.meta

Рис. 8. Математическая модель асинхронного двигателя с переменными is – ψm на выходе апериодических звеньев в Matlab-Simulink

Результаты моделирования асинхронного двигателя в Simulink представлены на рис. 9.

Рис. 9. Графики скорости и электромагнитного момента в Simulink

Реализация математической модели асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором с переменными is ψm в Matlab-Script в системе относительных единиц приведена на рис. 10.

Рис. 10. Математическая модель асинхронного двигателя с переменными is – ψm в Matlab-Script

Результаты моделирования асинхронного двигателя в Matlab-Script даны на рис. 11.

Рис. 11. Графики скорости и электромагнитного момента в Matlab-Script

Математическая модель асинхронного двигателя с переменными is ψm на языке программирования Си дана на рис. 12.

Результаты моделирования асинхронного двигателя на языке Си даны на рис. 13.

Рис. 12. Математическая модель асинхронного двигателя с переменными is – ψm на языке программирования Си

Рис. 13. Графики скорости и электромагнитного момента при моделировании на языке Си

Литература:

  1. Емельянов А.А., Бесклеткин В.В., Гусев В.М., Камеристов К.В., Артемьев А.В., Насыбуллин Р.Н., Велькер А.В., Шерстобитов А.В., Федотов В.В., Пестеров Д.И. Моделирование асинхронного двигателя с переменными ψm – is в Matlab-Script в системе относительных единиц // Молодой ученый. - 2018. - №48. - С. 1-9.
  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.
  4. Васильев А.Н. Matlab. Самоучитель. Практический подход. – СПб.: Наука и Техника, 2012. – 448 с.
  5. Васильев А.Н. Программирование на C++ в примерах и задачах. – М.: Издательство «Э», 2017. – 368 с.
Основные термины (генерируются автоматически): асинхронный двигатель, математическая модель, электромагнитный момент, структурная схема, язык Си, уравнение, статорный ток, результат моделирования, электрическая скорость вращения ротора, график скорости.


Похожие статьи

Математическое моделирование асинхронного двигателя...

Математическое моделирование асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором в неподвижной системе координат с переменными.

асинхронный двигатель, статорный ток, математическая модель, номинальная частота, номинальный режим, регулятор тока...

Моделирование асинхронного двигателя с переменными is...

Уравнение электрической скорости на языке Си: Математическая модель асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором с

Рис. 11. Графики скорости и электромагнитного момента при моделировании на языке Си. Литература: Емельянов А.А., Бесклеткин В.В...

Математическая модель асинхронного двигателя...

Математическая модель асинхронного двигателя в неподвижной системе координат с

уравнение, система координат, асинхронный двигатель, математическая модель

структурная схема, уравнение, система уравнений, электромагнитный момент, часть...

Математическая модель асинхронного двигателя во...

асинхронный двигатель, математическая модель, структурная схема, уравнение, проекция уравнения, номинальная частота, электромагнитный момент, номинальный режим, Базисная величина системы, статорный ток. Математическое моделирование САР скорости...

Математическая модель асинхронного двигателя...

асинхронный двигатель, математическая модель, структурная схема, уравнение, проекция уравнения, номинальный режим, номинальная частота, электромагнитный момент, статорный ток, Базисная величина...

Математическое моделирование двигателя постоянного тока...

Математическая модель двигателя состоит из электрической и механической частей, описываемых

Функциональная схема модели САР скорости асинхронного двигателя в системе

Математическая модель асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором с...

Математическое моделирование САР скорости асинхронного...

Математическая модель определения угловой скорости вращения координатной системы

Математическая модель оболочки асинхронного двигателя с переменными дана на рис. 9.

Шрейнер Р.Т. Математическое моделирование электроприводов переменного тока с...

Моделирование САР скорости асинхронного двигателя...

Математическая модель определения угловой скорости вращения координатной системы приведена на рис. 8.

Полная схема математической модели САР скорости асинхронного двигателя

Полная схема математической модели САР скорости АД. В работе [3] в главе 6...

Математическая модель асинхронного двигателя...

Математическая модель асинхронного двигателя с переменными в произвольной системе координат на основе интегрирующих звеньев.

Структурная схема, математическая модель, уравнение, электромагнитный момент, проекция уравнения, асинхронный двигатель...

Моделирование асинхронного двигателя с переменными ψm...

структурная схема, асинхронный двигатель, математическая модель, электрическая скорость вращения ротора, электромагнитный момент, механическая угловая скорость, вращение вала двигателя...

Похожие статьи

Математическое моделирование асинхронного двигателя...

Математическое моделирование асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором в неподвижной системе координат с переменными.

асинхронный двигатель, статорный ток, математическая модель, номинальная частота, номинальный режим, регулятор тока...

Моделирование асинхронного двигателя с переменными is...

Уравнение электрической скорости на языке Си: Математическая модель асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором с

Рис. 11. Графики скорости и электромагнитного момента при моделировании на языке Си. Литература: Емельянов А.А., Бесклеткин В.В...

Математическая модель асинхронного двигателя...

Математическая модель асинхронного двигателя в неподвижной системе координат с

уравнение, система координат, асинхронный двигатель, математическая модель

структурная схема, уравнение, система уравнений, электромагнитный момент, часть...

Математическая модель асинхронного двигателя во...

асинхронный двигатель, математическая модель, структурная схема, уравнение, проекция уравнения, номинальная частота, электромагнитный момент, номинальный режим, Базисная величина системы, статорный ток. Математическое моделирование САР скорости...

Математическая модель асинхронного двигателя...

асинхронный двигатель, математическая модель, структурная схема, уравнение, проекция уравнения, номинальный режим, номинальная частота, электромагнитный момент, статорный ток, Базисная величина...

Математическое моделирование двигателя постоянного тока...

Математическая модель двигателя состоит из электрической и механической частей, описываемых

Функциональная схема модели САР скорости асинхронного двигателя в системе

Математическая модель асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором с...

Математическое моделирование САР скорости асинхронного...

Математическая модель определения угловой скорости вращения координатной системы

Математическая модель оболочки асинхронного двигателя с переменными дана на рис. 9.

Шрейнер Р.Т. Математическое моделирование электроприводов переменного тока с...

Моделирование САР скорости асинхронного двигателя...

Математическая модель определения угловой скорости вращения координатной системы приведена на рис. 8.

Полная схема математической модели САР скорости асинхронного двигателя

Полная схема математической модели САР скорости АД. В работе [3] в главе 6...

Математическая модель асинхронного двигателя...

Математическая модель асинхронного двигателя с переменными в произвольной системе координат на основе интегрирующих звеньев.

Структурная схема, математическая модель, уравнение, электромагнитный момент, проекция уравнения, асинхронный двигатель...

Моделирование асинхронного двигателя с переменными ψm...

структурная схема, асинхронный двигатель, математическая модель, электрическая скорость вращения ротора, электромагнитный момент, механическая угловая скорость, вращение вала двигателя...

Задать вопрос