Разработка системы управления электроприводом листоправильной машины
Дипломная работа - Разное
Другие дипломы по предмету Разное
иде, свернутом к маскируемой подсистеме
Рисунок 2.7 - Модель координатного преобразователя 3-2 в MATLABSimulink
Дополнительные расчетные параметры для построения модели
,
,
,
.
Модель асинхронного двигателя как маскируемой подсистемы в MATLABSimulink представлена на рисунке 2.7. Эта модель построена в соответствии со структурной схемой, представленной на рисунке 2.6. На вход она получает значение и от координатного преобразователя. В качестве выходов модели используются следующие параметры: скорость вращения вала двигателя, проекции токов на оси (? - ?) и момент двигателя.
На рисунке 2.8 представлена модель асинхронного двигателя с координатным преобразователем, источниками питания и блоками Scope для отображения графической информации. Ток статора в этой модели рассчитывается как корень квадратный из суммы квадратов проекций на оси (? - ?).
Рисунок 2.8 - Модель асинхронного двигателя с координатным преобразователем, источниками питания и блоками для отображения графической информации
Рисунок 2.9 - Модель асинхронного двигателя в двухфазной системе координат (? - ?) в MATLAB Simulink
На рисунках 2.10 - 2.14 представлены результаты моделирования в программной среде MATLABSimulink.
Рисунок 2.10 - Фазные напряжения, которые подаются на вход модели
Рисунок 2.11 - Напряжения на выходе координатного преобразователя 3-2
Рисунок 2.12 - Зависимость действующего значения тока статора от времени пуска в холостом режиме, полученная на модели асинхронного двигателя в системе координат (? - ?)
Рисунок 2.13 - Зависимость момента двигателя от времени пуска в холостом режиме, полученная на модели асинхронного двигателя в системе координат (? - ?)
Рисунок 2.14 - Переходная функция по скорости во время пуска в холостом режиме, полученная на модели асинхронного двигателя в системе координат (? - ?)
Анализируя зависимости, представленные на рисунках 2.12-2.14 можно сделать вывод, что максимальное значение пускового момента не превышает допустимое в . Максимальное значение тока во время пуска составляет1755,6 А. Оно также не превышает допустимого значения токовой перегрузки в А. Поэтому условия пуска можно считать правильными.
Из переходной функции по скорости следует, что пуск будет достаточно длительным: на розгон до скорости, близкой к скорости холостого хода двигатель тратит 17 с. Такая длительность обусловлена в первую очередь большим моментом инерции элементов, которые вращаются и может быть сокращена при помощи регуляторов.
2.6 Анализ работы асинхронного двигателя на базе модели в системе координат (d - q), которая вращается с частотой вращения ротора
Модель асинхронного двигателя в системе координат (d - q)
Система координат (d - q) является неподвижной относительно ротора двигателя и вращается относительно статора с частотой вращения ротора, то есть. Такая система координат находит широкое применение для анализа переходных процессов в синхронных и асинхронных двигателях при несиметрии ротора.
Система координат, которая вращается с частотой вращения ротора, сдвинута относительно неподвижной системы координат на угол (рисунок 2.15).
Рисунок 2.15 - Системы координат (? - ?) и (d - q)
В установившемся режиме угол остаётся неизменным. Во время переходных процессов его значение изменяется. Действительная ось системы координат d будет жестко соединена с направлением вектора потокоiепления ротора как в переходных, так и в установившихся режимах работы - система координат ориентирована по вектору.
Дифференциальные уравнения для описания такой ориентировочной системы координат получают исходя из структуры, построенной по векторам, .
Уравнения по векторам, , исходя из общего описания асинхронного двигателя, приведенного в пункте 2.2, могут быть представлены в следующем виде:
(2.58)
Уравнения баланса напряжения статора в (2.58) содержат по две исходных от сигналов составляющих. Выполним приращение, отнявши от первого и второго уравнений соответственно третье и четвертое, умноженные на коэффициент. В результате уравнение равновесия напряжений статора и ротора можно привести к виду
(2.59)
Дополняя (2.59) соответствующим уравнениям электромагнитного момента (2.47) и уравнением движения (2.48), можно построить математическую модель асинхронного двигателя по векторам, . При ориентации системы координат по вектору потокоiепления ротора используется структура модели, с некоторыми дополнениями. Традиционное обозначение такой системы координат - (d - q).Условие вращения системы координат возьмем в виде
, .(2.60)
Используя в (2.59) соответствующие новые индексы, и подставив (2.60), после преобразований получим
(2.61)
Последнее уравнение (2.61) есть условием точной ориентации по вектору потокоiепления ротора. Составная в установившихся режимах равняется абсолютному скольжению двигателя.
Соответствующее уравнение электромагнитного момента будет иметь простой вид
.(2.62)
Дополнив (2.61), (2.62) уравнением движения (2.48), можно построить структурную схему асинхронного двигателя в системе координат, ориентированной за вектором потокоiепления ротора (рисунок 2.17). При вычислении условия ориентации iелью исключения случая деления на ноль до сигнала, как правило, добавляется малая константа, которая принимает зна