Моделирование в автоматизированном

ФЕДЕРАЦИИ

БРЯНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

«Утверждаю»

Ректор университета

__________ А.В. Лагерев

«___» __________ 2002 г.

МОДЕЛИРОВАНИЕ В АВТОМАТИЗИРОВАННОМ

ЭЛЕКТРОПРИВОДЕ

Методические указания

к курсовой работе для студентов дневной формы обучения

специальности 180400 - «Электропривод и автоматика

промышленных установок и технологических комплексов»

БРЯНСК 2002

УДК 62-83:681

Моделирование в автоматизированном электроприводе. Методические указания к курсовой работе для студентов дневной формы обучения специальности 180400 - «Электропривод и автоматика промышленных установок и технологических комплексов» - Брянск: БГТУ, 2002. - 27 с.

Разработала Г.А. Федяева,

к.т.н., доц.

Рекомендовано кафедрой «Автоматизированный электропривод» БГТУ (протокол № 5 от 23.01.02)

Моделирование в автоматизированном электроприводе. Методические указания к курсовой работе для студентов дневной формы обучения специальности 180400 - «Электропривод и автоматика промышленных установок и технологических комплексов».

Галина Анатольевна Федяева

Научный редактор В.А. Хвостов

Редактор издательства Л. Н. Мажугина

Компьютерный набор В.Н. Федяев

Темплан 2002 г., п. 113

Подписано в печать

Формат 60´84 1/16 Бумага офсетная Офсетная печать

Усл. печ. л. 1,56 Уч. - изд. л. 1,56 Тираж 40 экз. Зак. Бесплатно

Брянский государственный технический университет

241035, Брянск, ул. Институтская, 16, БГТУ 55-90-49

Лаборатория оперативной полиграфии БГТУ, ул. Институтская, 16

ВВЕДЕНИЕ

Моделирование в автоматизированном электроприводе является мощным инструментом исследования динамики привода, проверки и анализа работы систем электропривода в различных режимах. По мере развития вычислительной техники и разработки специализированных программных комплексов все большее применение находит математическое моделирование на ЭВМ.

Курсовая работа посвящена вопросам компьютерного моделирования систем электропривода как с использованием специализированных моделирующих комплексов, так и на основе разработки программ на языках высокого уровня. Выполняя курсовую работу, студенты практически применяют и углубляют знания, полученные ими при изучении дисциплины «Моделирование в автоматизированном электроприводе» и других общепрофессиональных и специальных дисциплин.

СОДЕРЖАНИЕ И ОБЪЕМ КУРСОВОЙ РАБОТЫ

Курсовая работа выполняется в соответствии с заданием, выданным руководителем студенту (прил. 1). Содержание курсовой работы зависит от разрабатываемой темы. Примерный перечень тем курсовых работ приведен в прил. 2.

Выполненная курсовая работа должна быть представлена в виде:

- расчетно-пояснительной записки объемом 25-35 страниц формата А4;

- графической части, содержащей 1-2 листа формата А1.

Расчетно-пояснительная записка должна содержать задание, оглавление, список используемой литературы, а также следующие рекомендуемые разделы:

1. Введение.

2. Исходные данные.

3. Обработка исходных данных для моделирования.

4. Разработка и расчет моделируемых схем.

5. Разработка математических моделей.

6. Разработка структурных схем, алгоритмов, моделирующих программ.

7. Результаты моделирования и их анализ.

8. Исследовательская часть.

9. Заключение.

Название некоторых разделов следует конкретизировать в зависимости от темы проекта, например:

4. Разработка и расчет схемы управления двигателем МП12.

8. Исследование влияния абсолютного скольжения двигателя 4А160М4У3 на динамические нагрузки при пуске.

Графическая часть используется для доклада при защите курсовой работы. Она носит иллюстративный характер и содержит моделируемые схемы, математические модели, структурные схемы и наиболее существенные результаты моделирования и исследований.

Введение

Во введении необходимо дать краткую характеристику моделируемой системы (систем) и наметить основные задачи, которые могут быть решены на основе разрабатываемой в курсовой работе модели (моделей).

Исходные данные

Приводятся типы моделируемых электрических машин, их справочные данные, универсальные кривые намагничивания, параметры механической части приводов и.т.д. в зависимости от задания на курсовую работу.

И моделирующих программ

В зависимости от задания приводятся математические описания используемых численных методов, алгоритмы и структурные схемы программ, сами моделирующие программы. Примеры программной реализации некоторых моделей приведены в прил 3.

Исследовательская часть

Курсовые работы, претендующие на хорошую или отличную оценку, должны содержать исследовательскую часть.

Задание на исследование выдается студенту после успешного выполнения всех предыдущих разделов работы при условии, что эти разделы выполнены и оформлены не позднее, чем за три недели до окончания семестра.

Исследование указанных в задании режимов работы электропривода или влияния отдельных параметров системы электропривода на ее выходные характеристики выполняется на основании разработанных моделей. В ряде случаев эти модели требуют определенной доработки.

В разделе приводятся доработанные программы, результаты исследования в виде графиков, анализ этих результатов и выводы.

Заключение

В заключении подводятся основные итоги курсовой работы, дается критическая оценка разработанных моделей и выполненных исследований, указываются основные перспективы совершенствования предложенных моделей, делаются рекомендации о других возможных вариантах исследований, которые позволяют выполнить разработанные модели.

ОФОРМЛЕНИЕ КУРСОВОЙ РАБОТЫ

Курсовая работа состоит из пояснительной записки и плакатов. Пояснительная записка должна быть выполнена на листах формата А4 и сброшюрована вместе с рисунками. Титульный лист к записке составляется по прил. 4. После титульного листа должно следовать задание, затем оглавление и сама записка, составленная в последовательности, рекомендуемой в п. 3, с. 3. Номера разделов в пояснительной записке должны соответствовать нумерации в оглавлении.

Страницы записки снабжаются рамками и основными надписями (ГОСТ 2.104) и имеют сквозную нумерацию, проставляемую в соответствующей графе основной надписи. Номера на титульном листе и листе задания не проставляются.

Все рисунки выполняются карандашом или компьютерным способом в удобном для размещения масштабе. Рисунки снабжаются номерами, на которые выполняются ссылки в тексте записки, и подрисуночными надписями.

При выполнении расчетов сначала приводится расчетная формула в общем виде, затем та же формула с заменой букв соответствующими числами и, наконец, численный результат с указанием единицы измеряемой величины. Расчеты следует сопровождать пояснениями и обоснованиями, связанными с выбором параметров, делать ссылки на литературные источники.

При использовании в работе таблиц они нумеруются и снабжаются названиями. В тексте записки приводятся ссылки на соответствующие таблицы.

Плакаты графической части выполняются карандашом на листах формата А1 и снабжаются угловыми штампами. Допускается наклеивать на листы результаты моделирования. Масштаб схем, графиков и надписей на плакатах должен быть достаточно крупным для возможности иллюстрации своего доклада при защите курсовой работы.

Чертежи и текстовые документы должны выполняться с соблюдением правил ЕСКД, ЕСТД и ЕСТПП с максимальными упрощениями, предусмотренными стандартами.

ЗАЩИТА КУРСОВОЙ РАБОТЫ

Студенты защищают курсовые работы перед комиссией, состоящей из двух - трех преподавателей, публично (на защите могут присутствовать все желающие). Перед представлением работы на защиту пояснительная записка, чертежи и другие графические материалы к ней должны быть просмотрены и подписаны руководителем.

Курсовая работа должна быть защищена не позднее, чем за неделю до окончания семестра.

В начале защиты студент, пользуясь материалами, представленными на плакатах, делает краткое сообщение о выполненной работе (в течение 5-10 мин), в котором он должен рассказать о моделируемой системе, ее математической модели, используемых способах и средствах моделирования, проверке адекватности модели, результатах моделирования и исследования.

Затем он должен ответить на вопросы членов комиссии, которые могут быть примерно следующими:

1. Принцип работы моделируемой системы.

2. Обоснование используемых математических моделей и допущений, принятых при моделировании.

3. Методика расчета моделируемой системы.

4. Используемые при моделировании численные методы и программные средства.

5. Проверка адекватности модели.

6. Анализ результатов моделирования и исследования.

7. Рекомендации по расширению возможностей и повышению точности модели.

Для того чтобы правильно и достаточно полно ответить на вопросы студент должен специально подготовиться к защите.

СПИСОК РЕКОМЕНДУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1. Справочник по электрическим машинам: В 2 т./Под общ. ред. И.П. Копылова, И.Б. Клокова. – М.: Энергоатомиздат, 1988.

2. Асинхронные двигатели серии 4А: Справ./ А.Э. Кравчик и др.- М.: Энергоиздат, 1982. – 504 с.

3. Вешеневский С.И. Характеристики двигателей в электроприводе.- М.: Энергия, 1967. – 472 с.

4. Москаленко В.В. Автоматизированный электропривод. М.: - Энергоатомиздат, 1986. – 415 с.

5. Чиликин М.Г., Сандлер А.С. Общий курс электропривода. - М.: Энергоатомиздат, 1988. – 447 с.

6. Копылов И.П. Математическое моделирование электрических машин. – М.: Высш. шк., 1994. - 317 с.

7. Вольдек А.И. Электрические машины. - Л.: Энергия, 1978.– 832 с.

8. Копылов И.П. Электрические машины. – М.: Высш. шк., 2000. - 607 с.

9. Кацман М.М. Электрические машины.–М.:Высш. шк.,2000.-463 с.

10. Ключев В.И. Теория электропривода. –М: Энергоатомиздат, 2001. –704 с.

11. Башарин А.В. Постников Ю.В. Примеры расчета автоматизированного электропривода на ЭВМ. – Л.: Энергоатомиздат, 1990.–523 с.

12. Розанов Ю.К. Основы силовой электроники. – М: Энергоатомиздат, 1992. –295 с.

13. Розанов Ю.К. Основы силовой преобразовательной техники. М: Энергоатомиздат, 1995. –335 с.

14. Чиженко И.М., Руденко В.С. Сенько В.И. Основы преобразовательной техники. - М.: Высш. шк., 1974. - 430 с.

15. Бурков А.Т. Электронная техника и преобразователи. - М. Транспорт, 1999.- 464 с.

16. Основы промышленной электроники /Под ред.В.Г. Герасимова. – М.:Высш. шк., 1986. – 336 с.

17. Забродин. Промышленная электроника. – М.:Высш. шк., 1989. – 407 с.

18. Ротанов и др./Под ред. Н.А. Ротанова. Электроподвижной состав с асинхронными тяговыми двигателями.–М.: Транспорт, 1991.– 336 с.

19. Мудров А.Е. Численные методы для ПЭВМ на языках Бейсик, Фортран и Паскаль. – Томск: Раско, 1992.- 272с.

20. Д. Мак-Кракен, У. Дорн Численные методы и программирование на Фортране. - М.: Мир, 1977.- 584.

21. Александров К.К., Кузьмина Е.Г. Электротехнические чертежи и схемы. – М.: Энергоатомиздат, 1990.- 308 с.

22. Автоматизация моделирования электромеханических систем/ А.В. Балуев , М.Ю. Дурдин, А.Р. Колганов, В.А. Хвостов. - Брянск: БИТМ, 1995. - 92 с.

23. Разевиг В.Д. Система схемотехнического моделирования и проектирования печатных плат DESIGN CENTER PSpice. - М.: СК ПРЕСС, 1996. – 472 с.

24. Разевиг В.Д. Система сквозного проектирования электронных устройств DesignLab 8.0. - М.: «Солон», 1999. – 698 с.

25. Панфилов Д.И., Иванов В.С., Чепурин И.Н. Электротехника и электроника в экспериментах и упражнениях. Практикум по Electronics Workbench: В 2 т. – М.: ДИАЛОГ-МИФИ, 1999.

26. Потемкин В.Г. Matlab 5 для студентов. – М.: ДИАЛОГ-МИФИ, 1998. – 445 с.

27. Лазарев Ю.С. Matlab 5х. - Киев: Ирина: ВНУ, 2000. – 478 с.

28. Герман-Галкин С.Г. Компьютерное моделирование полупроводниковых систем. Matlab 6.0.- Санкт-Петербург: Корона принт, 2001.-320 с.

ПРИЛОЖЕНИЯ

Приложение 1

ЗАДАНИЕ

на курсовую работу по дисциплине

«Моделирование в автоматизированном электроприводе»

Выдано студенту _______________ группы__________________

Основная часть

Выполнить моделирование способов снижения динамических нагрузок при пуске асинхронного двигателя 4А160М4У3.

Задание выдано _____________________

Руководитель работы _____________________

Исследовательская часть

Исследовать влияние абсолютного скольжения двигателя 4А160М4У3 на динамические нагрузки при пуске.

Задание на исследовательскую часть

выдано _____________________

Руководитель работы _____________________

Приложение 2

Примерный перечень тем курсовых работ.

1. Расчет и моделирование (в МИК) реостатного пуска двигателя 2ПН132МУХЛ4 независимого возбуждения, Uн=220В, Рн=1,6 кВт в функции времени и динамического торможения в функции ЭДС.

2. Расчет и моделирование (в Matlab) реостатного пуска двигателя 2ПН132МУХЛ4 независимого возбуждения, Uн=220В, Рн=4 кВт в функции ЭДС и динамического торможения в функции времени.

3. Расчет и моделирование (в МИК) реостатного пуска двигателя ДП22 последовательного возбуждения в функции ЭДС якоря и динамического торможения противовключением.

4. Расчет и моделирование (на Паскале методом Эйлера) реостатного пуска двигателя ДП32 последовательного возбуждения в функции времени и торможения противовключением.

5. Расчет и моделирование (на Паскале методом Рунге-Кутта 2-го порядка) реостатного пуска двигателя ДП41 смешанного возбуждения в функции времени и динамического торможения в функции ЭДС.

6. Расчет и моделирование (в Matlab) реостатного пуска двигателя ДП42 смешанного возбуждения в функции ЭДС и торможения противовключением.

7. Расчет и моделирование (в МИК) ускорения до скорости 2Wн и замедления двигателя ПН-45 параллельного возбуждения при ослаблении поля с учетом насыщения магнитной цепи.

8. Расчет и моделирование (в Matlab) реостатного пуска в функции времени, торможения противовключением и реверса асинхронного двигателя 4АК160S4U3.

9. Моделирование (на Паскале) различных способов пуска асинхронного двигателя (модель трехфазная) 4А132S8У3.

10. Проверка (в МИК) адекватности трехфазной и двухфазной моделей АД на основе моделирования двигателей серии 4А различной мощности (по токам статора, скольжению и току намагничивания в номинальном режиме). Моделирование пуска АД при Y₁=const

11. Моделирование (в Matlab) динамических процессов в системе 3-фазный нулевой выпрямитель - двигатель 2ПН132МУХЛ4 независимого возбуждения, Uн=220В, Рн=7 кВт при регулировании скорости двигателя изменением угла управления выпрямителя.

12. Моделирование (в Matlab) динамических процессов в системе 3-

Продолжение прил. 2

фазный нулевой выпрямитель - двигатель 2ПН132МУХЛ4 независимого возбуждения, Uн=220В, Рн=10,5 кВт при аварийных режимах в выпрямителе.

13. Моделирование (в МИК и Matlab) динамических процессов в системе 3-фазный нулевой выпрямитель - двигатель 2ПН132LУХЛ4 независимого возбуждения, Uн=220В, Рн=3 кВт при представлении механической части 2-массовой системой.

14. Моделирование (в МИК и Matlab) резонансных динамических процессов в асинхронном электроприводе с двигателем 4А112МА6У3 при представлении механической части 2-массовой системой.

15. Моделирование (в Matlab) электромеханических переходных процессов в электроприводе с двигателем 2ПН132LУХЛ4 независимого возбуждения, Uн=220В, Рн=14 кВт при различных законах изменения задающего воздействия в режимах пуска и электрического торможения.

16. Моделирование (в Matlab) энергетических режимов двигателя МП-32 смешанного возбуждения.

17. Моделирование способов снижения динамических нагрузок при пуске асинхронного двигателя 4А160М4У3.

18. Моделирование однофазного управляемого двухполупериодного выпрямителя со средней точкой при различных нагрузках (в том числе и ДПТ) в нормальных и аварийных режимах (при наличии и отсутствии выходного фильтра).

19. Моделирование (в Pspice)однофазного мостового управляемого выпрямителя при различных нагрузках (в том числе и ДПТ) (при наличии и отсутствии выходного фильтра.)

20. Моделирование различных способов улучшения коэффициента мощности управляемого однофазного двухполупериодного выпрямителя со средней точкой.

21. Моделирование однофазного мостового автономного инвертора тока (на обычных тиристорах) при различных нагрузках.

22. Моделирование однофазного мостового автономного инвертора напряжения (на обычных тиристорах)при различных нагрузках.

23. Моделирование динамических процессов разряда конденсатора фильтра при сквозных КЗ в инверторе напряжения.

24. Моделирование (в МИК) системы двигатель постоянного тока – генератор постоянного тока (2ПБ132LУХЛ4 независимого возбужде

Продолжение прил. 2

ния, Uн=220В, Рн=3,2 кВт –двигатель, 2ПБ132MУХЛ4, Рн=2,4 кВт –

генератор) c системой автоматического регулирования напряжения генератора.

25. Моделирование системы асинхронный двигатель – генератор постоянного тока (4A160S4У3 – 2ПФ160LУХЛ4, 11кВт) с автоматическим поддержанием постоянства напряжения генератора при изменении нагрузки.

26. Моделирование динамических процессов в механической части тягового электропривода с опорно-осевой подвеской.

27. Моделирование трехфазного мостового автономного инвертора напряжения на IGBT - транзисторах при различных нагрузках (в том числе и АД).

28. Моделирование системы трехфазный мостовой выпрямитель - фильтр - автономный инвертор напряжения на идеальных ключах - асинхронный двигатель.

29. Расчет и моделирование транзисторного каскада усилителя низкой частоты по схеме с общим эмиттером с коэффициентом усиления по напряжению не менее 10 (Еп=100 В, Uвых = 35 В, Rн =20 кОм, Rc=90 Ом).

30. Моделирование машины двойного питания на базе асинхронного двигателя МТ- 12-6.

31. Моделирование широтно-импульсного регулятора напряжения постоянного тока.

32. Моделирование (в Pspice) системы трехфазный нулевой выпрямитель – двигатель постоянного тока независимого возбуждения (на базе двигателя 2ПБ132МУХЛ4 независимого возбуждения, Uн=220В, Рн=1,7 кВт.). Сравнение результатов с результатами моделирования в МИК.

33. Моделирование системы трехфазный мостовой тиристорный выпрямитель – двигатель независимого возбуждения (на базе двигателя МП-12 параллельного возбуждения.)

34. Моделирование на Паскале методом Рунге-Кутта 4-го порядка асинхронного тягового электропривода с учетом процессов в контакте колесо-рельс (с 3-массовой системой).

35. Моделирование системы трехфазный мостовой тиристорный выпрямитель – двигатель постоянного тока независимого возбуждения (на

Окончание прил. 2

базе двигателя 2ПБ132МУХЛ4 независимого возбуждения, Uн=220В, Рн=1,7 кВт.) на основе системы схемотехнического моделирования WORKBENCH.

36. Моделирование (на Паскале методом Эйлера) энергетических режимов работы двигателя 2ПБ132LУХЛ4 независимого возбуждения, Uн=220В, Рн=5,3 кВт.

37. Моделирование (на Паскале методом Гира) системы однофазный тиристорный выпрямитель с нулевой точкой – двигатель 2ПБ132LУХЛ4 независимого возбуждения, Uн=220В, Рн=3,2 кВт.

38. Моделирование системы однофазный мостовой тиристорный выпрямитель – двигатель МП12 независимого возбуждения на Паскале методом Гира при различных законах управления.

39. Моделирование (на Паскале методом Рунге-Кутта 4-го порядка) регулируемого тягового электропривода тепловоза с опорно-осевой подвеской двигателя постоянного тока последовательного возбуждения с учетом продольного проскальзывания в контакте колесо-рельс.

40. Моделирование (на Паскале методом прогноза и коррекции 2-го порядка) регулируемого тягового электропривода с опорно-осевой подвеской двигателя постоянного тока независимого возбуждения с учетом продольного проскальзывания в контакте колесо-рельс.

41. Моделирование (на Паскале методом Гира) регулируемого тягового электропривода тепловоза с опорно-осевой подвеской асинхронного двигателя с учетом продольного проскальзывания в контакте колесо-рельс.

42. Моделирование аварийных режимов асинхронного двигателя 4А250S10У3.

43. Моделирование пуска асинхронного двигателя (на Паскале) при питании напряжением ступенчатой формы, соответствующим питанию от инвертора напряжения с различными законами управления тиристорами инвертора (регулирование двигателя по закону U/f=const).

44. Моделирование пуска асинхронного двигателя (на Паскале) при питании током ступенчатой формы, соответствующем питанию от инвертора тока с углом управления l =120^о (регулирование двигателя по закону Y₂ = const).

Приложение 3

Примеры программной реализации моделей

1. Модель двигателя постоянного тока последовательного

возбуждения (в МИК)

$ввод

конст U=220,Ra=0.2,La=0.01,c=50,J=3.5,Mz=0,Wb=70

1v v=U

16u w=1 вх=1+14+15

2N дел вх=16+13

15u w=-Ra вх=3

3l w=1/p вх=2

4n умн вх=3+8

5u w=c вх=4

6l w=1/J*p вх=5+9

7n умн вх=6+8

14u w=-c вх=7

8табл нел1 чт=14 0,0.0002,11,0.0058,22,0.011,33,0.0142,44,0.0166,55,0.02,

66,0.021,77,0.022,88,0.023,99,0.024,110,0.025,121,0.026,137.5,0.027,

1100,0.04 вх=3

9v v=-Mz

10u w=Wb вх=8

11n дел вх=10+3

12v v=La

13u w=1 вх=12+11

инт rkt4

кон вр=5

шаг инт=0.001

шаг выв=0.01

вывод 3,5,6

выходы 3=I,5=M,6=w

$кон

$стоп

Структурная схема данной модели представлена на рис. 1.

Продолжение прил. 3

Рис. 1. Структурная схема модели двигателя постоянного тока

последовательного возбуждения

2. Фрагмент программы на Паскале, реализующий линейную

интерполяцию промежуточных значений зависимости

PSI0 =f(VKM), заданной по точкам

PSI0[1]:=0.39;PSI0[2]:=0.33;PSI0[3]:=0.3;PSI0[4]:=0.29;PSI0[5]:=0.27;

PSI0[6]:=0.25;PSI0[7]:=0.23; PSI0[8]:=0.21;

VKM[1]:=0.0;VKM[2]:=10;VKM[3]:=20;VKM[4]:=40;VKM[5]:=60;VKM[6]:=80;VKM[7]:=100;VKM[8]:=120;

for M:=1 to 8 do BEGIN

IF (VKM[M]>VP) THEN BEGIN PSI_0:=PSI0[M-1]+(PSI0[M]-PSI0[M-1])/ (VKM[M]-VKM[M-1])*(VP-VKM[M-1]);BREAK END ELSE BEGIN

IF (VKM[M]=VP) THEN BEGIN

PSI_0:=PSI0[M];BREAK END;END;END;

Продолжение прил. 3

3. Трехфазная модель асинхронного двигателя (в МИК)

в неподвижной системе координат

$ввод

$уравн(t)

Lm:=0.189; Rs:=1.66; Ls:=0.19524; Rr:=1.27; Lr:=0.1997;

fiA:=0.0; fiB:=4.1887902; fiC:=2.0943951; Ll:=-0.0945;

Omega:=314.15926; k:=1; UAm:=311; UBm:=311; UCm:=311;

P:=2; J:=0.108; MC:=0.;

eA=N#sin_t(k:пар=UAm,Omega,fiA); { Нпряжение фазы A}

eB=N#sin_t(k:пар=UBm,Omega,fiB); { Напряжение фазы B}

eC=N#sin_t(k:пар=UCm,Omega,fiC); { Нпряжение фазы C}

UN=(eA+eB+eC)/3.;

{* Описание на языке уравнений модели асинхронного}

* двигателя в координатной системе Alfa-Beta-Gamma}

{* Потокосцепления статора и ротора *}

Fsa'=eA-Isa*Rs-UN;

Fsb'=eB-Isb*Rs-UN;

Fsc'=eC-Isc*Rs-UN;

Fra'=-Ira*Rr-(Frb-Frc)*W*P/1.732;

Frb'=-Irb*Rr-(Frc-Fra)*W*P/1.732;

Frc'=-Irc*Rr-(Fra-Frb)*W*P/1.732;

{* Токи статора и ротора *}

СЛАУ: Isa,Isb,Isc,Ira,Irb,Irc;

Ls*Isa+Ll*Isb+Ll*Isc+Lm*Ira+Ll*Irb+Ll*Irc=Fsa;

Ll*Isa+Ls*Isb+Ll*Isc+Ll*Ira+Lm*Irb+Ll*Irc=Fsb;

Ll*Isa+Ll*Isb+Ls*Isc+Ll*Ira+Ll*Irb+Lm*Irc=Fsc;

Lm*Isa+Ll*Isb+Ll*Isc+Lr*Ira+Ll*Irb+Ll*Irc=Fra;

Ll*Isa+Lm*Isb+Ll*Isc+Ll*Ira+Lr*Irb+Ll*Irc=Frb;

Ll*Isa+Ll*Isb+Lm*Isc+Ll*Ira+Ll*Irb+Lr*Irc=Frc;

{* Электромагнитный момент и скорость *}

M=P*0.866*Lm*(Isa*Irc+Isb*Ira+Isc*Irb-Isa*Irb-Isb*Irc-Isc*Ira);

W'=(M-MC)/J;

IMAG=Isa+Ira;

конец

Продолжение прил. 3

*** Параметры эксперимента ***

инт uek

кон Вр=1.5

шаг выв=0.001

шаг инт=0.0001

вывод Isa,Isb,Isc,Ira,Irb,W,M,Fra,Frb,Frc,Fsa,eA,IMAG

диспл Isa,Ira,W,M,Fra

$кон

$стоп

4. Двухфазная модель асинхронного двигателя

с регулятором момента (в МИК) в системе координат

X, Y, вращающейся со скоростью магнитного поля

$ввод

$уравн(t)

{* константы *}

k:=1.; P:=2; Rs:=0.141;Rr:=0.141;

Lm:=0.01; Ls:=0.011; Lr:=0.011; J:=1.32; Mc:=0;

{* Питающие напряжения *}

{* Токи статора и ротора *}

{* СЛАУ *}

СЛАУ: Isu,Iru;

Ls*Isu+Lm*Iru=Fsu;

Lr*Iru+Lm*Isu=Fru;

СЛАУ: Isv,Irv;

Ls*Isv+Lm*Irv=Fsv;

Lr*Irv+Lm*Isv=Frv;

Om1=P*W+60.;

Om=n#огран(Om1:пар=314.159);

d=Om/314.152;

U=311*d;

Usu=U;

Usv=0.;

{* Потокосцепления статора и ротора *}

Fsu'=Usu-Isu*Rs+Fsv*Om;

Продолжение прил. 3

Fsv'=Usv-Isv*Rs-Fsu*Om;

Fru'=0-Iru*Rr+Frv*(Om-P*W);

Frv'=0-Irv*Rr-Fru*(Om-P*W);

{* Электромагнитный момент и скорость *}

M=P*(Fsu*Isv-Fsv*Isu);

W'=(M-Mc)/J;

t=c#время;

конец

* Задание на эксперимент *

инт rkt4

шаг инт=0.0005

шаг выв=0.005

кон вр=4

вывод Isu,Isv,Iru,Irv,Fsu,Fsv,Fru,Frv,W,M

диспл W,M,Isu,Usu,Om

$кон

$cтоп

5. Модель (в МИК) системы трехфазный нулевой выпрямитель –

двигатель постоянного тока с регулированием

угла управления выпрямителя

$ввод

$уравн (t)

Lf:=0.006;Rtopen:=0.1;Rtclose:=1000; Rm:=0.978;Um:=258;fiA:=0;fiB:=(2*2.0944);

fiC:=2.0944;Omega:=314.1592;k:=1;Lm:=0.0046;c:=0.778;J:=0.01;

eA=N#sin_t(k:пар=Um,Omega,fiA); {Напряжение фазы A}

eB=N#sin_t(k:пар=Um,Omega,fiB); {Напряжение фазы B}

eC=N#sin_t(k:пар=Um,Omega,fiC); {Напряжение фазы C}

конец

конст K=150

1v v=90

2v v= -1

Продолжение прил. 3

3l l=K/p вх=2

4u w=1 вх=1+3

5n огран пар=90,0 вх=3

6u w=1 вх=1+5

вывод 6

диспл 6

выходы 6=alfa

$уравн(t)

T=c#время;

ficon=((30+вых(6))/180*3.14);

fioa=fiA-ficon;

fiob=fiB-ficon;

fioc=fiC-ficon;

ala=Omega*T+fioa;

alb=Omega*T+fiob;

alc=Omega*T+fioc;

A1=N#sin(ala);

B1=N#sin(alb);

C1=N#sin(alc);

eAo=Um*A1;

eBo=Um*B1;

eCo=Um*C1;

если i1<=0 то ma1=Rtclose

иначе

если eAo>0 то ma2=Rtopen

конец если;

конец если;

R1=выбор#(ma1,ma2);

если i2<=0 то mb1=Rtclose

иначе

если eBo>0 то mb2=Rtopen

конец если;

конец если;

R2=выбор#(mb1,mb2);

Продолжение прил. 3

если i3<=0 то mc1=Rtclose

иначе

если eCo>0 то mc2=Rtopen

конец если;

конец если;

R3=выбор#(mc1,mc2);

i1'=(eA-i1*R1-u)/Lf;

i2'=(eB-i2*R2-u)/Lf;

i3'=(eC-i3*R3-u)/Lf;

i'=(u-Rm*i-c*w)/Lm;

w'=(M-Mc)/J;

t1=R1/Lf;

t2=R2/Lf;

t3=R3/Lf;

u=((eA+eB+eC)/Lf-(i1*t1+i2*t2+i3*t3)+(i*Rm+c*w)/Lm)/(3/Lf+1/Lm);

M=c*i;

если T<0.6 то

Mc1=0 иначе Mc2=29.84;

конец если;

Mc=выбор#(Mc1,Mc2);

конец

инт rkt4

кон вр=0.9

шаг выв=0.0001

шаг инт=0.00001

вывод eA,eB,eC,i1,i2,i3,u,i,w,M

диспл eA,i3,w,u

$кон

$стоп

Окончание прил. 3

Модель реостатного пуска двигателя постоянного тока независимого возбуждения в функции тока в среде Matlab (Simulink)

Приложение 4

Пример заполнения титульного листа

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

БРЯНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

Кафедра «Автоматизированный электропривод»

МОДЕЛИРОВАНИЕ СПОСОБОВ СНИЖЕНИЯ ДИНАМИЧЕСКИХ НАГРУЗОК ПРИ ПУСКЕ АСИНХРОННОГО ДВИГАТЕЛЯ

4А160М4У3

Пояснительная записка

к курсовой работе по дисциплине

«Моделирование в автоматизированном электроприводе»

БГТУ. МВАЭПКР. 03. 000 ПЗ

Номер варианта задания

Руководитель

_________________

«____»___________

Студент группы______

____________________

«____»______________

Брянск 2002

ФЕДЕРАЦИИ

БРЯНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

«Утверждаю»

Ректор университета

__________ А.В. Лагерев

«___» __________ 2002 г.

МОДЕЛИРОВАНИЕ В АВТОМАТИЗИРОВАННОМ

ЭЛЕКТРОПРИВОДЕ

Методические указания

к курсовой работе для студентов дневной формы обучения

специальности 180400 - «Электропривод и автоматика

промышленных установок и технологических комплексов»

БРЯНСК 2002

УДК 62-83:681

Моделирование в автоматизированном электроприводе. Методические указания к курсовой работе для студентов дневной формы обучения специальности 180400 - «Электропривод и автоматика промышленных установок и технологических комплексов» - Брянск: БГТУ, 2002. - 27 с.

Разработала Г.А. Федяева,

к.т.н., доц.

Рекомендовано кафедрой «Автоматизированный электропривод» БГТУ (протокол № 5 от 23.01.02)

Моделирование в автоматизированном электроприводе. Методические указания к курсовой работе для студентов дневной формы обучения специальности 180400 - «Электропривод и автоматика промышленных установок и технологических комплексов».

Галина Анатольевна Федяева