Министерство образования и науки Российской Федерации
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ
ТОМСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»
Институт - Энергетический
Направление подготовки - Электроэнергетика
Кафедра - Электропривода и электрооборудования
ОТЧЕТ
по индивидуальному заданию
ИМИТАЦИОННОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ РАБОТЫ АСИНХРОННОГО ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ
по дисциплине «Электрический привод»
Выполнил студент гр. 5А1Д Стасов К.Э.
Томск 2015 г.
Имитационное исследование включает в себя режим пуска асинхронного электродвигателя на холостом ходу и наброс нагрузки при MC = MДВ.Н. = 178 Н?м, и проводится на имитационной модели, собранной в среде Matlab Simulink, представленной на рисунке 1.
Рисунок 1 - Имитационная модель асинхронного двигателя в среде Matlab Simulink
Паспортные данные электродвигателя 5а225s8k приведены в таблице 1:
Таблица 1 - Паспортные данные электродвигателя
n0, об/минU1Л, ВPДВ.Н, кВтПри номинальной нагрузкеJдв, кг?м2s ном, %сosцнзн, %97038018,530,8488?50,11
Моделирование асинхронного двигателя будем производить в абсолютных единицах. Параметры, необходимые для расчета в среде Matlab, были рассчитаны ранее:
активное сопротивление статорной обмотки:
активное сопротивление обмотки ротора, приведенное к обмотке статора:
индуктивность обмотки статора:
индуктивность обмотки ротора, приведенная к обмотке статора:
индуктивность контура намагничивания:
На рисунке 2 приведен блок параметров имитационной модели АД:
Рисунок 2 - Параметры исследуемого АД в программе Matlab
На рисунке 3 приведены переходные характеристики момента М = f(t) и скорости щ = f(t):
Рисунок 3 - Диаграммы электромагнитного момента Мэм(t) и скорости вращения двигателя щ(t)
На рисунке 4 представлена динамическая механическая характеристика АД:
Рисунок 4 - Динамическая характеристика двигателя 4А132М4У3
асинхронный электродвигатель нагрузка динамический
Рисунок 5 - Статическая механическая характеристика для двигателя 5а225s8k
На рисунке 6 показано, как ведёт себя вектор потокосцепления, характеризующий магнитное поле машины.
Рисунок 6 - Динамическая переходная характеристика вектора потокосцепления Ш
На рисунках 7 приведены графики переходных процессов для тока статора I1 = f(t) и тока холостого хода I0 = f(t).
Рисунок 7 - Графики переходных процессов для тока статора I1 = f(t) и тока холостого хода I0 = f(t)
Из графика на рис. 7 определим ток холостого хода и ток статора двигателя:
А,
где - амплитудное значение тока статора холостого хода.
Рисунок 8 - Естественные электромеханические характеристики электродвигателя 6А160L6
Вывод: из полученных результатам видно, что при пуске двигателя присутствуют значительные колебания момента. Как можно увидеть из рисунков 4 и 5 динамическая характеристика явно отличается от статической характеристики электродвигателя - на рисунке 4 наблюдаются колебания момента, особенно при пуске и на выходе установившегося значения скорости, что также отображено на характеристиках переходных процессов. Таким образом, учет только статических механических характеристик может привести к искажению характера динамических нагрузок при пусках асинхронных двигателей, что впоследствии может негативно влиять на механические части электропривода.
После проверки двигателя можно утверждать, что параметры двигателя были рассчитаны верно и модель работает нормально.