Завдання по курсовому проекту з дисципліни Математичні моделі в електротехніці

Порядок виконання курсового проекту

Загальний порядок виконання курсового проекту наступний:

1. Визначення параметрів схеми заміщення двигуна за паспортними даними.

2. Обгрунтування математичної моделі асинхронного двигуна.

3. Реалізація математичної моделі засобами MATLAB.

4. Проведення моделювання, визначення характеристик двигуна.

5. Формулювання висновків. 

1. Визначення параметрів схеми заміщення двигуна за паспортними даними

Обрахування параметрів базової схеми заміщення асинхронного двигуна (рис. 1) ґрунтується на методиці, що наведена у [116], при наступних припущеннях: ефекти насичення двигуна, витіснення струму в роторі та втрати в сталі не враховуються, двигун є симетричним, зубчатість магнітопроводів не береться до уваги. Каталожні дані двигуна, необхідні для проведення розрахунку, перелічені в табл. 2.

Рисунок 1 – Базова схема заміщення асинхронного двигуна з одноконтурним ротором

Таблиця 2 - Каталожні дані асинхронного двигуна, необхідні для розрахунку параметрів базової схеми заміщення

Номінальна фазна напруга статора:

Номінальна частота обертання ротора:

Номінальний момент на валу:

Номінальний фазний струм статора:

Номінальний лінійний струм статора:

Повна потужність, що споживається двигуном у номінальному режимі:

Номінальне фазне значення струму намагнічування:

Приведений активний опір фази ротора при:

Приведений активний опір фази ротора при:

де =1,03;  - коефіцієнт, що введено для уточнення значення  і, опосередковано, ковзання під час перевірки адекватності обчислених параметрів (прийняти 1,2).

Активний опір фази статора:

де  - коефіцієнт, що встановлює співвідношення між  та  при невідомому значенні активного опору статора (прийняти ).

Індуктивний опір розсіяння фази статора:

Відповідна індуктивність розсіяння фази статора:

де =50 Гц – промислова частота.

Приведений індуктивний опір розсіяння фази ротора при:

Індуктивність розсіяння фази ротора при:

Приведений індуктивний опір фази ротора при:

Індуктивний опір контуру намагнічування (прийнято):

Індуктивність контуру намагнічування:

Індуктивність статорного кола:

Індуктивність роторного кола:

Для розрахунку параметрів схеми заміщення заданого двигуна необхідно скласти m-файл з відповідною програмою. Результати розрахунків необхідно навести у табл. 2.

Таблиця 2 - Параметри асинхронного двигуна

2. Обгрунтування математичної моделі асинхронного двигуна.

Математична модель асинхронного двигуна розробляється в припущенні про нехтування ефектами насичення, витіснення струму в роторі, зубчатістю магнітопроводів двигуна.

Система диференційних рівнянь, що описує поведінку симетричного асинхронного двигуна з короткозамкненим ротором, для просторових векторів має вигляд:

де  - просторовий вектор напруги статора; ,  - просторові вектори струмів статора та ротора, відповідно; ,  - просторові вектори потокозчеплення статора та ротора, відповідно;  - частота обертання ротора двополюсної машини;  - момент інерції ротора та навантаження для двополюсної машини;  - електромагнітний момент двополюсної машини;

В системі (20) аналізується еквівалентна реальній двополюсна машина. Якщо асинхронна машина багатополюсна, механічні параметри перераховуються на еквівалентну двополюсну машину згідно залежностей:

- колова швидкість

- обертаючий момент

- момент інерції

де дійсні параметри машини позначені рискою; р – кількість пар полюсів машини.

Переходячи до системи координат  та прийнявши позначення:

з системи (20) маємо:

Просторові вектори струмів зв’язані з просторовими векторами потокозчеплень наступними залежностями:

Переходячи до ортогональних проекцій на нерухомі, відносно статора машини, осі , маємо:

3. Реалізація математичної моделі засобами MATLAB. 

Рисунок 2 – Структурна схема моделі асинхронного двигуна 

У Simulink необхідно зібрати структурну схему моделі, яка реалізує систему (22).

4. Проведення моделювання, визначення характеристик двигуна. 

5. Формулювання висновків.

З повагою ІЦ "KURSOVIKS"!