Дата публикации: 13.10.2024
ИМИТАЦИОННАЯ МОДЕЛЬ АСИНХРОННОГО ДВИГАТЕЛЯ
Аханов Т. Н.
Магистрант 2 курса,
Алматинский университет энергетики и
связи имени Гумарбека Даукеева
Казахстан, г.Алматы
Научный руководитель: д.т.н. профессор
Мустафин М.А.
Аннотация. На сегодняшний день асинхронные двигатели нашли широкое применение в промышленности: в электроприводе станков, подъемно-транспортных машин, насосов и вентиляторов. Это объясняется их высокой надежностью, простотой обслуживания и возможностью работы непосредственно от сети переменного тока.
Введение. В исследованиях и разработке эффективных электроприводов рассматривают модель асинхронного двигателя. В данной статье будет представлена имитационная схема асинхронного двигателя вентиляторной устанвки в среде Matlab.
Для работы с этими блоками в MATLAB Simulink необходимо, чтобы была предварительно установлена библиотека компонентов SimPowerSystems. Блоки из библиотеки SimPowerSystems имеют определенный тип связи и поэтому могут напрямую соединиться только между собой.
На рисунке 1 представлена имитационная модель асинхронного двигателя.
Рисунок 1 – Имитационная модель асинхронного двигателя в MATLABSimulink на основе элементов из библиотеки из SimPowerSystems
Блок Three-Phase Programmable Voltage Source формирует трехфазное синусоидальное напряжение. Для получения на выходе линейного напряжения 380 В, 50 Гц, были введены параметры представленные на рисунке 2.
Параметры асихнронного двигателя установим в таблицу в прогроммной среде MATLAB, которая представлена на рисунке 3
Рисунок 3 – ПараметрыAsynchronous Machine SI Units
Механическая система асинхронного двигателя описывается с помощью блока Mechanics (рисунок 4). Данный блок позволяет формировать реактивный момент нагрузки для асинхронного двигателя. Устройство блока Mechanics показано на рисунки 4 и 5, где M_ср- задание активной нагрузки, Ma - реактивная нагрузка, M_dv- электромагнитный момент двигателя, J- момент инерции двигателя.
Рисунок 4 – Блок Mechanics
Момент нагрузки формируются с помощью блока Reactivemom, который находится внутри блока Mechanics (рисунок 5).
Рисунок 5 – Блок Reactivemom
Имитационная модель для учета реактивной нагрузки позволяет учитывать вентиляторную нагрузку асинхронного двигателя, который почти всегда реактивна.
На рисунке 6 представлен график переходного процесса скорости и момента при пуске асинхронного двигателя прямого включения.
Рисунок 6 – графики переходного процесса скорости и момента при пуске асинхронного двигателя.
Заключение. В ходе исследования переходных процессов асинхронного двигателя, была собрана имитационная модель в среде Matlaab. Был взят асинхронный двигатель АИР100L4. Анализ полученных графиков переходных процессов показал, что имитационная модель построена верно, и параметры схемы замещения являются устойчивым звеном. Данную имитационную модель можно использовать при исследовании асинхронного двигателя.
Список литературы:
-
А. Ю. Чернышев, И. А. Чернышев. Электропривод переменного тока: учебное пособие. – Томск: Изд-во ТПУ, 2008.
-
Ю. С. Усынин. Системы управления электроприводов. – Челябинск: Изд-во ЮУрГУ, 2004.
-
Мальцева О.П., Удут Л.С., Кояин Н.В. Системы управления электроприводов: Учебное пособие. – Томск: Изд-во Томского политехнического университета, 2007. – 152 с.
-
Сахарнов Ю.В. Регулируемый электропривод - эффективное энергосберегающее оборудование.