ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 3. Моделирование асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором

Моделирование асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором

Цель работы: закрепление основ работы с System View; назначение калькулятора вывода SV.

Асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором это электрическая машина переменного тока, имеющая трёхфазную обмотку на статоре и трёхфазную короткозамкнутую обмотку на роторе. Переменное трёхфазное напряжение прикладывается к обмотке статора. Электрическая схема и механическая характеристика АД КЗ представлены на рисунке 6.1.

Рисунок 6.1. Электрическая схема и механическая характеристика АД КЗ

Если пренебречь электромагнитной инерцией, полагая, что электромагнитные процессы не оказывают существенного влияния на вид переходных характеристик, то для математического описания АД может быть принята следующая система уравнений:

. (6.1)

Уравнения (6.1) могут быть представлены в операторной форме:

. (6.2)

Уравнениям (6.2) соответствует структурная схема АД (рис. 6.2).

Рисунок 6.2 – Структурная схема асинхронного двигателя

Расчет коэффициентов

Синхронная и номинальная скорости вращения ротора АД:

. (6.3)

Номинальный и критический момент на валу двигателя:

. (6.4)

Пусковой момент двигателя (S = 1) по формуле Клосса:

(6.5)

Ход работы

1. По структурной схеме (рис. 6.2) в пакете SV составить модель АД. Данные для расчётов параметров модели представлены в приложении А (табл. 2.).

2. Отладить модель, исследуя пуск двигателя в режиме холостого хода (момент сопротивления на валу двигателя M_C = 0).

3. Исследовать режим «Пуска» с номинальной нагрузкой активного характера. Момент сопротивления на валу двигателя выбрать следующим образом: если M_Н < M_П, то принять M_C = 0,5M_П, а если M_Н > M_П, то принять M_C = M_Н.

4. Исследовать режим «Пуска» с вентиляторной нагрузкой на валу АД. Номинальный момент нагрузки считать равным номинальному моменту АД. Составляющую момента сухого трения принять равной 0,1M_Н.

5. Исследовать статическую механическую характеристику АД и влияние на неё параметров сети и двигателя: U₁, f₁ , R₂^’.

Содержание отчёта

1. Схема и математическое описание АД.

2. Расчет коэффициентов и постоянных времени двигателя. Выбор шага интегрирования.

3. Структурная схема модели АД.

4. Схема модели АД в пакете System View для заданных режимов работы.

5. Графики переходных процессов «Пуска» в режиме холостого хода, с активной и вентиляторной нагрузкой на валу.

6. Графики статических механических характеристик рассчитанные для указанных в задании случаев.

Лабораторная работа № 4