Курсач (ТЭП, 8 сем, Поехавший, ЭЛ-100-500)

Фазовая функция:

{

{

Значения функций:

	220			230			231			232			233			235			242			244			244.5			245			246			248
	-74			-85			-91			-117			-90			-79			-57			-41			1			-41			-50			-56

Результаты моделирования в MatLAB:

20

Рисунок 3.2 Результаты моделирования

Выводы: с изменением момента инерции двигателя в большую сторону уменьшился коэффициент соотношения инерционных масс, определяющий частоты свободных колебаний системы. Из-за этого эта частота уменьшилась, как уменьшилась и частота колебаний первой массы, что отражено на уточнённых логарифмических амплитудных характеристиках.

21

4 Определение параметров схемы замещения асинхронного двигателя и
построение механической характеристики
Для Т-образной схемы замещения выбранного асинхронного двигателя были
определены следующие параметры:	R		X1	R’2	X’
		1			2
				Rμ
				Xμ

Проверка основных характеристик двигателя по параметрам схемы замещения.

Критический момент:

(

√

)

(

√

)

Расхождение с паспортными данными:

( )

Критическое скольжение:

(

√

) (

√

)

Выводы: для двигателей большой мощности сопротивления обмоток статора и ротора имеют весьма небольшие значения – до сотых долей Ома. По полученным результатам были рассчитаны критические скольжение и момент, причём расхождение в значении момента по сравнению с паспортными данными составило всего 2.6%.

22

4.1 Механическая характеристика по формуле Клосса

Для построения линейного участка механической характеристики двигателя и приблизительной оценки времени пуска можно использовать формулу Клосса.

Уравнение механической характеристики по формуле Клосса:

Здесь

Номинальное скольжение:

Погрешности определения номинального и критического моментов:

Механическая характеристика для АД (формула Клосса)

ω, 1/с

120

100

80

60

40

20

0

0

1000

2000

3000

4000

5000

6000

7000

М, Нм

23

Как видно, на линейном участке (до критического момента) механическая характеристика по формуле Клосса довольно точно совпадает с паспортными данными. Однако не всё так хорошо. Пусковой момент значительно ниже: 900 Нм вместо паспортных 4300 Нм.

Для двигателя с такой механической характеристикой был смоделирован пуск без нагрузки:

Рисунок 4.1.1 Пуск двигателя с МХ по формуле Клосса

24

Рисунок 4.1.2 Механическая характеристика (формула Клосса)

Как видно, пуск происходит примерно за 0,26 с. Пуск начинается с моментом около 950 Нм, в конце разгона момент достигает критического значения 6000 Нм.

4.2 Линеаризованная механическая характеристика

Для построения линеаризованной механической характеристики следует определить средний пусковой момент. Он определятся из условия равенства площадей, заключённых между исходной механической характеристикой и средним моментом.

∫

25

Механическая характеристика для АД (линеаризованная)

ω, 1/с

120

100

80

60

40

20

0

0

1000

2000

3000

4000

5000

6000

7000

М, Нм

Из сравнения графиков видно, что хотя средний момент и больше пускового момента двигателя по формуле Клосса, но он неизменен. По формуле Клосса момент двигателя резко и многократно вырастает, поэтому пуск двигателя, вероятнее всего,

будет более быстрым по механической характеристике, построенной в соответствии с формулой Клосса.

Результат моделирования пуска вхолостую двигателя с линеаризованной механической характеристикой:

26

Рисунок 4.2.1 Пуск двигателя с линеаризованной МХ

Рисунок 4.2.2 Механическая характеристика (линеаризованная)

Пуск происходит быстрее, так как он идёт под действием постоянного момента,

который больше пускового момента по Клоссу.

Вывод: нужно заметить, что процессы пуска, рассчитанные таким образом, не имеют практически ничего общего с процессами, происходящими в реальной машине,

так как это методы со множеством допущений и упрощений. Эти два метода позволяют лишь приблизительно оценить время пуска двигателя. Однако формула Клосса применима для исследования установившихся процессов на линейном участке механической характеристики.

27

5 Составление уравнений в осях обобщённой машины

Для того чтобы максимально точно и приближенно к реальности рассмотреть эти процессы, необходимо представить асинхронный двигатель в виде обобщенной машины. Для этого необходимо рассчитать индуктивности фаз статора и ротора.

Для исследования динамики электромеханических процессов, происходящих в

синхронном двигателе, следует записать переменные, описывающие работу двигателя,

в осях обобщённой машины. При этом наиболее удобно записать их в осях x и y,

вращающихся синхронно с основным полем машины. Для этого в общей системе

уравнений нужно положить . Тогда система уравнений примет вид:

{

28

U		I
1x
U
1y
	ЭМП	M
ω0эл
ω
эл

pп

	1
J	дв	p

ω

Рисунок 5.1 Представление АД в виде обобщённой машины

Однако для исследования динамических процессов, происходящих в машине,

необходимо использовать вычислительную технику, а для этого систему уравнений удобно записать, разрешив все уравнения относительно производной потокосцепления:

{		(	)

29