Добавлен: 23.10.2018
Просмотров: 6931
Скачиваний: 21
149
4) Коэффициент вязкого трения
2
)
60
/
2
(
Н
m
m
n
P
B
.
В уравнении 4 механические потери
m
P
определяются следующим обра-
зом. Задается изменение
m
P
в диапазоне от 0.01 до 0.1 от мощности номи-
нальной и для выбранного двигателя строится зависимость I
1
от
m
P
по формуле
cos
3
1
H
m
H
U
P
P
I
Истинное значение
m
P
определяется графически при I
1
=I
H
.
5) Сопротивление статора
)
(
)
/
1
(
)
1
(
)
3
/
(
2
3
1
1
2
m
H
k
k
H
H
s
P
P
m
s
c
c
s
U
R
.
6) Сопротивление ротора
2
2
)
1
(
)
(
3
1
H
K
H
m
H
r
I
i
s
P
P
R
,
где
H
K
K
I
I
i
-отношение тока короткого замыкания к номинальному току .
7) Индуктивность статора и ротора
kp
H
макс
1
2
H
1
s
s
s
pU
M
f
2
3
2
)
(cos
1
I
f
2
U
L
.
8) Индуктивность рассеяния статора и ротора
.
H
I
2
1
lr
ls
I
k
)
C
1
(
f
4
U
L
L
9) Взаимоиндукция
ls
s
m
L
L
L
Задать рассчитанные параметры в модель двигателя, для этого:
Запустить программу Matlab приложение Simulink. Создать новую модель.
Открыть библиотеку SimPowerSystems и раскрыть раздел Machines.
В раскрывшемся списке выбрать элемент Asynchronous Machine pu Units
и перенести в поле модели (рисунок 7.15)
150
Рисунок 7.15 - Элемент
DC Machine
Пример задания параметров представлен на рисунке 7.16.
Рисунок 7.16 - Пример задания параметров
В полях окна настройки параметров асинхронной машины последова-
тельно задаются:
тип ротора (Rotor Type), в выпадающем меню задать короткозамкнутый
ротор (Squirrel-cage);
система отсчета при анализе (Reference frame) следует задать Stationary;
151
мощность (Pn), номинальное действующее линейное напряжение (Vn) и
частота (fn);
параметры схемы замещения статора (Rs, Lls);
параметры схемы замещения ротора (Rr’, Llr’);
параметры ветви намагничивания (Lm);
момент инерции (J), коэффициент вязкого трения (F), число пар полюсов
(p);
начальные условия для моделирования (скольжения, положение ротора,
токи статора и их начальные фазы).
Снять механическую характеристику
)
M
(
f
n
для этого:
Собрать схему представленную на рисунке 7.17.
Рисунок 7.17 - Схема эксперимента
Установить:
-
в свойствах источников переменного напряжения Ua, Ub, Uc (смотри
рисунок 6.17) напряжения и частоты должны соответствовать параметрам
асинхронной машины;
152
- частоту, соответствующую частоте источника питания, в окне настройки
параметров блока измерения активной и реактивной мощности (P1,Q1);
- момент равным нулю в блоке Мс (смотри рисунок 7.17).
- 100 в окне stop time (смотри рисунок 7.18).
Рисунок 7.18 - Окно задания stop time
Выполнить расчет, для этого:
Запустить расчет и дождаться установившегося режима.
Расчет выполняется продолжительное время. Результаты расчета выво-
дятся на объектах Display, которые отображают следующую информацию:
– угловую скорость вращения ротора (рад/с);
Ia – действующее значение тока статора (А);
M – момент на валу двигателя (Нм);
P1, Q1 – активную и реактивную мощность потребляемая из сети (Вт, ВА).
Изменяя момент нагрузки от нуля до
Н
М
с шагом равным
Н
М
1
,
0
, изме-
рить момент двигателя
М
, частоту вращения
n
, ток статора
1
I
, активную
мощность потребляемую из сети
1
P
и напряжение на статоре
1
U
, показания
приборов занести в таблице 7.1.
Таблица 7.1 - Результаты эксперимента
№ п.п.
Измерено
Вычислено
М
n
1
I
1
P
1
U
2
P
S
cos
Нм об/мин рад/с А
кВ
т
В
кВ
т
кВ
а
-
%
1
…
10
7.2.3 Обработка результатов измерения
По результатам измерения вычислить, мощность на валу двигателя:
30
2
n
M
P
;
скольжение:
153
0
0
n
n
n
s
, где
1500
n
0
об/мин – синхронная частота вращения;
коэффициент полезного действия:
100
P
P
1
2
;
коэффициент мощности:
I
U
3
P
cos
1
.
Построить механическую характеристику асинхронного двигателя
)
M
(
f
n
.
В одних осях координат построить рабочие характеристики асинхронного
двигателя:
)
P
(
f
I
2
,
)
P
(
f
M
2
,
)
P
(
f
S
2
1
,
)
P
(
f
P
2
1
,
)
P
(
f
cos
2
и
)
P
(
f
2
.
7.3 Выполнение лабораторной работы на стенде ЭВ-4
7.3.1 Описание лабораторной установки
Работа проводится на стенде ЭВ-4 (панель асинхронный двигатель). В ра-
боте используются амперметр (7.5 А), вольтметр (250 В) и трехфазный ватт-
метр, встроенные в схему измерения. Объект исследования – асинхронный ко-
роткозамкнутый двигатель. Паспортные данные двигателя указаны на стенде.
7.3.2 Порядок выполнения работы
По паспортным данным двигателя рассчитать номинальный момент двига-
теля
Н
М
, потребляемую из сети активную мощность
Н
1
Р
, номинальную полную
мощность
H
1
S
и номинальное скольжение двигателя
H
s
.
Ознакомиться с лабораторной установкой и собрать схему для исследова-
ния АД (рисунок 7.19). Амперметр включить на предел измерения 7.5 А.
После проверки схемы преподавателем, кнопкой "Сеть" подать напряже-
ние на измерительные приборы. Кнопку "Агрегат 1 – Агрегат 2" перевести в
положение "Агрегат 1", при этом прибор "Момент, нм" должен показывать ну-
левое значение (в противном случае ручкой "Балансировка момента" стрелку
прибора нужно установить на ноль).
Кнопкой "Включение к сети синхронной и асинхронной машины" пустить дви-
гатель, наблюдая при этом за показаниями амперметра. Если ток значительно
превышает номинальное значение или равен нулю, необходимо отключить дви-
гатель от сети и проверить схему на обрыв фазы.
5. Снять механическую характеристику
)
M
(
f
n
изменяя момент нагрузки от нуля
до
Н
М
, измерить момент двигателя
М
, частоту вращения
n
, ток статора
I
, актив-
ную мощность потребляемую из сети
1
P
и напряжение на статоре
U
, показания
приборов занести в таблицу 7.2.