Файл: Задание Частотнорегулируемого электропривода переменного тока на базе двухзвенного преобразователя частоты.docx
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 12.01.2024
Просмотров: 125
Скачиваний: 5
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
ОТЧЁТпо лабораторной работе №3«Частотно-регулируемый электропривод переменного тока на базе двухзвенногопреобразователя частоты»дисциплина «Моделирование электропривода»Задание 3. Частотно-регулируемого электропривода переменного тока на базе двухзвенного преобразователя частотыИсследовать в программе MatLab+Simulink частотно-регулируемый электропривод переменного тока на базе двухзвенного преобразователя частоты (ДПЧ) с векторной системой управления.1. Асинхронный короткозамкнутый электродвигатель серии 4А выбирается в соответствии с таблицей вариантов (табл. 1).2. Двухзвенный преобразователь частоты:- тип выпрямителя на входе – неуправляемый трехфазный мостовой с емкостным фильтром на выходе и трехфазным реактором на входе;- тип инвертора на выходе – трехфазный автономный инвертор напряжения с пространственно-векторной широтно-импульсной модуляцией (ШИМ);- устройство торможения двигателя – сливной резистор в звене постоянного тока;- источник питания – трехфазная сеть с частотой 50 Гц и фазным напряжением 220–240 В.3. Системы регулирования скорости двигателя:- векторная с прямой ориентацией по вектору потокосцепления ротора. Система имеет два внешних контура регулирования – потокосцепления ротора ψ2Xи угловой скорости w двигателя, а также два подчиненным им внутренних контура регулирования составляющих тока статора I1Xи I1Yв осях xyортогональной системы координат, вращающейся с синхронной скоростью w0.ЭЛ поля двигателя. Для формирования постоянного ускорения при разгоне и торможении электропривода на входе используется задатчик интенсивности интегрального типа.Таблица 1
1. ФУНКЦИОНАЛЬНАЯ СХЕМАРисунок 1.1 – Функциональная схема с векторной системой управленияII. РАСЧЕТ ОСНОВНЫХ ПАРАМЕТРОВТаблица 2.1 – Технические данные короткозамкнутых асинхронных двигателей основного исполнения серии 4А при ПВ = 40 %, UФ.Н = 220 В, синхронная частота вращения 1500 об/мин
Продолжение таблицы 2.1
2.1 Расчет параметров асинхронного двигателяНоминальный ток статора:Сопротивление статорных обмоток:Индуктивность рассеяния обмотки статора:Приведенное к обмотке статора активное сопротивление обмотки ротора:Приведенное к обмотке статора индуктивность рассеяния обмотки ротора:
Индуктивность цепи намагничивания:Механические потери в двигателе:Коэффициент вязкого трения:Суммарный момент инерции двигателя и исполнительного мех-ма:Механическая постоянная времени двигателя учетом мех-ма:Полные индуктивности обмоток статора и ротора:Номинальный момент на валу:Электромагнитный момент:2.2 Расчет параметров преобразователя частотыАктивная мощность, потребляемая преобразователем:Полная номинальная мощность ПЧ:Индуктивность трехфазного реактора:
Активное сопротивление трехфазного реактора на входе ПЧ:Емкость фильтра на выходе выпрямителя при Ud=550…550 B:Максимальная мощность торможения в звене постоянного тока ПЧ:Максимально допустимое значение тормозного сопротивления в звене постоянного тока ПЧ:Ud.зад=750 В – заданное напряжение в звене постоянного тока в режиме торможения.Сопротивление тормозного резистора примем:Частота ШИМ:Ширина петли гистерезиса регулятора напряжения РН:III. НАСТРОЙКИ КОНТУРОВ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ С ВЕКТОРНОЙ СИСТЕМОЙ УПРАВЛЕНИЯ3.1 Настройка контура токаКоэффициент передачи ПЧ:
Коэффициент цепи обратной связи ДТ:Эквивалентное активное сопротивление цепи статора:Коэффициент электромагнитной связи ротора:Эквивалентная индуктивность цепи статора:Коэффициент рассеяния магнитного поля АД:Электромагнитная постоянная времени статорной цепи:Постоянная времени чистого запаздывания ПЧ:Постоянная времени РТ:Постоянная времени КРТ по правилу технического оптимума:Постоянная времени И-канала РТх с учетом:Коэффициент П-канала РТх:Коэффициент И-канала РТх:Из Matlab выбираем оптимальные значения коэффициентов РТх:КП.РТХ=0,5КИРТХ = 30Оптимальное значение постоянной времени КРТ:
| Тип | РН, кВт | nH, об/мин | ηн, % | сosφн | Ммах/Мн | МП/Мн | IП/Iн | Jдв, кг·м2 |
| 4А280S4У3 | 110 | 1470 | 92,5 | 0,9 | 2 | 1,2 | 5,5 | 2,3 |
1. ФУНКЦИОНАЛЬНАЯ СХЕМАРисунок 1.1 – Функциональная схема с векторной системой управленияII. РАСЧЕТ ОСНОВНЫХ ПАРАМЕТРОВТаблица 2.1 – Технические данные короткозамкнутых асинхронных двигателей основного исполнения серии 4А при ПВ = 40 %, UФ.Н = 220 В, синхронная частота вращения 1500 об/мин
| Тип | РН, кВт | nH, об/мин | ηн, % | сosφн | Ммах/Мн | МП/Мн | IП/Iн | Jдв, кг·м2 |
| 4А280S4У3 | 110 | 1470 | 92,5 | 0,9 | 2 | 1,2 | 5,5 | 2,3 |
| Хμ | R1` | X1` | R2`` | X2`` |
| 4 | 0.023 | 0.122 | 0.019 | 0.16 |
Индуктивность цепи намагничивания:Механические потери в двигателе:Коэффициент вязкого трения:Суммарный момент инерции двигателя и исполнительного мех-ма:Механическая постоянная времени двигателя учетом мех-ма:Полные индуктивности обмоток статора и ротора:Номинальный момент на валу:Электромагнитный момент:2.2 Расчет параметров преобразователя частотыАктивная мощность, потребляемая преобразователем:Полная номинальная мощность ПЧ:Индуктивность трехфазного реактора:
Активное сопротивление трехфазного реактора на входе ПЧ:Емкость фильтра на выходе выпрямителя при Ud=550…550 B:Максимальная мощность торможения в звене постоянного тока ПЧ:Максимально допустимое значение тормозного сопротивления в звене постоянного тока ПЧ:Ud.зад=750 В – заданное напряжение в звене постоянного тока в режиме торможения.Сопротивление тормозного резистора примем:Частота ШИМ:Ширина петли гистерезиса регулятора напряжения РН:III. НАСТРОЙКИ КОНТУРОВ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ С ВЕКТОРНОЙ СИСТЕМОЙ УПРАВЛЕНИЯ3.1 Настройка контура токаКоэффициент передачи ПЧ:
Коэффициент цепи обратной связи ДТ:Эквивалентное активное сопротивление цепи статора:Коэффициент электромагнитной связи ротора:Эквивалентная индуктивность цепи статора:Коэффициент рассеяния магнитного поля АД:Электромагнитная постоянная времени статорной цепи:Постоянная времени чистого запаздывания ПЧ:Постоянная времени РТ:Постоянная времени КРТ по правилу технического оптимума:Постоянная времени И-канала РТх с учетом:Коэффициент П-канала РТх:Коэффициент И-канала РТх:Из Matlab выбираем оптимальные значения коэффициентов РТх:КП.РТХ=0,5КИРТХ = 30Оптимальное значение постоянной времени КРТ: