Мета: Експериментально визначити механічну характеристику асинхронного двигуна з фазним ротором. Поглибити теоретичні знання.

Матеріально-технічне оснащення робочого місця: ПК, програма «Matlab 7.0», інструкційна карта

Вказівки до виконання роботи

До виконання лабораторної роботи необхідно приступати після вивчення асинхронної машини.

Зміст роботи

Віртуальна лабораторна установка представлена на рис. 1.

Порівнюючи дану модель з моделлю у попередній роботі можна переконатись в повній аналогії. Різниця в тому, що в коло ротора ввімкнені однакові по величині опори R₁=R₂=R₃. Відмінність вікна настройки асинхронної машини з фазним ротором від аналогічної короткозамкненої, полягає в тому, що в полі Rotor type введений фазний ротор.

Віртуальна лабораторна установка представлена на рис. 1.

Вона містить:

· джерело змінної напруги Source з бібліотеки Power System Blockset/Extras/Electrical Sources;

· вимірювач трифазної напруги і струму Three-Phase V-I Measurement з бібліотеки Power System Blockset/Extras/Measurement;

· досліджувану трифазну асинхронну машину Asynhronous Machine з бібліотеки Power System Blockset/Machines;

· вимірювач активної і реактивної потужності P₁ i Q₁ з бібліотеки Power System Blockset/Extras/Measurement;

· блок Display для кількісного представлення виміряних потужностей і блок Scope для спостереження струму ротора і статора, а також швидкості і момента асинхронної машини з головної бібліотеки Simulink/Sinks;

· блок Moment для задання механічного моменту на валу машини з головної бібліотеки Simulink/Source;

· блок Machines Measurement з бібліотеки Power System Blockset/Machines;

· блок Display1 для кількісного представлення виміряних електромагнітного моменту (Нм) і швидкості (рад/с) машини з головної бібліотеки Simulink/Sinks;

·

блок Mux, який об’єднує три сигнали в один векторний з головної бібліотеки Simulink/Signal&System.

Рис. 1. Модель для дослідження асинхронної машини з фазним ротором

Вікно настройки параметрів асинхронної машини показано на рис. 2.

В полях вікна послідовно задаються:

· тип ротора (Rotor Type), в випадаючому меню цього поля можна задати або короткозамкнутий, або фазний ротор;

· система підрахунку при аналізі (Reference frame);

· потужність, номінальна діюча напруга і частота;

· параметри заступної схеми статора;

· параметри заступної схеми ротора;

· параметри гілки намагнічення;

· момент інерції, коефіцієнт вязкого тертя, чиисло пар полюсів;

· початкові умови для моделювання (ковзання, положення ротора, струми статора і їх початкові фази).

Параметри машини частково беруться з паспортних даних, а частково розраховуються за допомогою рівняннь:

· величина номінального ковзання

(1);

· номінальна кутова швидкість обертання ротора

(2);

· номінальний, максимальний і пусковий моменти

(3),

(4),

(5);

· критичне ковзання

(6);

· приведений активний опір ротора

(7);

· величина активного опору статора

(8),

де - фазна номінальна напруга;

· механічні втрати

(9),

Рис. 2. Вікно настройки параметрів асинхронної машини

менший коефіцієнт відповідає машинам з більшою потужністю;

коефіцієнт приведення С приймається рівним 1,01 – 1,05 (менше значення для машин великої потужності);

· приведена індуктивність розсіяння ротора

(10);

· індуктивність статора

(11);

· індуктивність контуру намагнічування

(12).

Визначення коефіцієнта приведення С1 здійснюється після розрахунку параметрів по формулі

(13).

Рис. 3. Вікно настройки параметрів блоку вимірювання

Отримане значення необхідно порівняти з прийнятим коефіцієнтом С і при необхідності повторити розрахунок параметрів.

Вікно настройки параметрів універсального блока вимірювання змінних машини показано на рис. 3. В випадаючому меню поля Machine type задається тип машини. Мітками вибираються змінні для вимірювання.

Вікно настройки параметрів джерела живлення показано на рис. 4. В полях вікна задаються:

· амплітуда фазної напруги джерела (В);

· початкова фаза в градусах;

· частота (Гц);

·

внутрішній опір (Ом) і індуктивність джерела (Гн).

Рис. 4. Вікно настройки параметрів трифазного джерела живлення

Напруга і частота джерела повинні відповідати параметрам асинхронної машини.

Вікно настройки параметрів блоку вимірювання активної і реактивної потужності показано на рис. 5.

Тут задається тільки один параметр – частота, яка повинна бути рівна частоті джерела живлення.

Вікно настройки дисплея показано на рис 6. В полях вікна настройки вказується формат представлення числових результатів, в полі Decimation (розбивка) задається число кроків розрахунків, через які значення виводяться на дисплей. Встановлення в полі Sample time значення – 1 синхронізує роботу блока з кроком розрахунків.

Рис. 5. Вікно настройки блоку вимірювання потужності

Рис. 6. Вікно настройки параметрів дисплея

Вікно настройки блока Mux, який об’єднує два сигнали в один векторний, показано на рис. 7. В полях вікна настройки задаються число входів і зовнішній вигляд зображення блоку.

Рис. 7. Вікно настройки блока

Mux

Дата добавления: 2015-12-01