ТЕМА: «Моделирование процесса пуска асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором посредством пакета Mathcad»

Курсовая работа

ПО ДИСЦИПЛИНЕ «КОМПЬЮТЕРНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ ИССЛЕДОВАНИЯ ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКИХ И ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКИХ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ»

ТЕМА: «Моделирование процесса пуска асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором посредством пакета Mathcad»

 

Выполнил: студент

2-ЗФ-12М

Индейкин А.А.

Проверил:

Зубков Ю.В.

 

 

2017г.

СОДЕРЖАНИЕ

1. Цель работы……………..……………………………………………...............3

 

2. Введение..……………………………………………………………………….3

 

3. Исходные данные………..……………………………………………………..4

 

4. Решение задачи……………….………………………………………………...5

 

5. Список используемой литературы…………..……………………………….14

 

ЦЕЛЬ РАБОТЫ

Моделирование процесса пуска асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором посредством пакета Mathcad.

ВВЕДЕНИЕ

На сегодняшний момент, несмотря на более чем вековую историю развития теории асинхрон- ных двигателей (АД), до конца не изучены многие вопросы, касающиеся неустановившихся режи- мов работы АД. Практика электромашиностроительных предприятий ясно показывает, что сущест- вующие методы расчетов АД зачастую дают существенные расхождения с экспериментом даже при расчете простейших случаев установившегося режима. Наиболее ярко это проявляется в крупных АД с нетрадиционной геометрией активного объема и значительными электромагнитными нагруз- ками. Методики предприятий для расчета неустановившихся режимов, как правило, представляют собой математические модели, основанные на сложившейся в электромеханике системе допущений, которая предполагает переход к эквивалентной двухфазной системе с сосредоточенными парамет- рами, а нередко и к однофазной эквивалентной схеме замещения [1]. Параметры этих моделей опре- деляются при помощи полуэмпирических зависимостей, причем, чем более необычным или нагру- женным является активный объем, тем более неопределенными становятся параметры этих моделей.

Курсовая работа является итоговой при изучении курса "Электропривод переменного тока". Курсовая работа выполняются на ПЭВМ с использованием пакета MathCad и пакета моделирования динамических систем Simulink, являющегося составной частью среды Matlab. Моделирование асинхронного двигателя при частотном управлении предполагает использование специализированных библиотек пакета Simulink – SimPowerSystem Toolbox.

Перед выполнением работы необходимо ознакомиться с теоретическими сведениями, уяснить суть работы. На основании варианта исходных данных рассчитать параметры схемы замещения асинхронного двигателя, мощность, потребляемую из сети, характерные точки механической характеристики. Построить механическую и энергомеханическую характеристики при номинальных напряжении и частоте.

 

Исходные данные

Номинальная мощность Р_н = 5,5 кВт.

Номинальное напряжение U_н=380 В.

Номинальная частота f=50 Гц.

Номинальный КПД η=88 %.

Номинальный коэффициент мощности cosφ=88.

Критическое скольжение S_к=25 %.

Номинальное скольжение S_н=2,6%.

Число пар полюсов р=2.

Число фаз m=3.

Номинальная частота вращения n=3000 об/мин.

Номинальный ток статора I_н=11 А.

Отношение I_п/I_н=7,5.

Отношение М_п/М_н=2,1.

М_max/М_н=2,4.

Момент инерции ротора J=0,008 кг*м².

 

Решение задачи

Параметры Г-образной упрощенной схемы замещения приводятся в относительных единицах:

§ - активное сопротивление статора,

§ - индуктивное сопротивление рассеивания статора,

§ - активное сопротивление ротора,

§ - индуктивное сопротивление рассеивания ротора,

§ - индуктивное сопротивление намагничивающего контура.

Параметры Г-образной схемы замещения даны в относительных единицах. Для их перевода в абсолютные единицы необходимо определить номинальный ток и базовое сопротивление:

, А	(1)
, Ом.	(2)

 

С учетом формулы (2.2) параметры Г-образной упрощенной схемы замещения в абсолютных единицах определятся:

, Ом;	(3)
, Ом;	(4)
, Ом;	(5)
, Ом;	(6)
, Ом.	(7)

Г-образная упрощенная схема замещения в абсолютных единицах изображена на рис. 1.

Рисунок 1 - Г-образная упрощенная схема замещения в абсолютных единицах

На рис. 1 в цепи намагничивания показан комплекс полного сопротивления статора .

По номинальным данным определяются число полюсов и синхронная частота вращения :

,	(8)
, .	(9)

 

Расчеты по формулам (1) – (9) выполнить в среде MathCad.

 

Вывод

В данной работе было проведено моделирование однофазного конденсаторного асинхронного двигателя. Таким образом, программный пакет ELCUT является отличным инструментом для решения различных плоских и осесимметричных задач, а также для анализа решений с помощью графиков и т. д.

Список использованной литературы

Курсовая работа

ПО ДИСЦИПЛИНЕ «КОМПЬЮТЕРНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ ИССЛЕДОВАНИЯ ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКИХ И ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКИХ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ»

ТЕМА: «Моделирование процесса пуска асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором посредством пакета Mathcad»

 

Выполнил: студент

2-ЗФ-12М

Индейкин А.А.

Проверил:

Зубков Ю.В.

 

 

2017г.

СОДЕРЖАНИЕ

1. Цель работы……………..……………………………………………...............3

 

2. Введение..……………………………………………………………………….3

 

3. Исходные данные………..……………………………………………………..4

 

4. Решение задачи……………….………………………………………………...5

 

5. Список используемой литературы…………..……………………………….14

 

ЦЕЛЬ РАБОТЫ

Моделирование процесса пуска асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором посредством пакета Mathcad.

ВВЕДЕНИЕ

На сегодняшний момент, несмотря на более чем вековую историю развития теории асинхрон- ных двигателей (АД), до конца не изучены многие вопросы, касающиеся неустановившихся режи- мов работы АД. Практика электромашиностроительных предприятий ясно показывает, что сущест- вующие методы расчетов АД зачастую дают существенные расхождения с экспериментом даже при расчете простейших случаев установившегося режима. Наиболее ярко это проявляется в крупных АД с нетрадиционной геометрией активного объема и значительными электромагнитными нагруз- ками. Методики предприятий для расчета неустановившихся режимов, как правило, представляют собой математические модели, основанные на сложившейся в электромеханике системе допущений, которая предполагает переход к эквивалентной двухфазной системе с сосредоточенными парамет- рами, а нередко и к однофазной эквивалентной схеме замещения [1]. Параметры этих моделей опре- деляются при помощи полуэмпирических зависимостей, причем, чем более необычным или нагру- женным является активный объем, тем более неопределенными становятся параметры этих моделей.

Курсовая работа является итоговой при изучении курса "Электропривод переменного тока". Курсовая работа выполняются на ПЭВМ с использованием пакета MathCad и пакета моделирования динамических систем Simulink, являющегося составной частью среды Matlab. Моделирование асинхронного двигателя при частотном управлении предполагает использование специализированных библиотек пакета Simulink – SimPowerSystem Toolbox.

Перед выполнением работы необходимо ознакомиться с теоретическими сведениями, уяснить суть работы. На основании варианта исходных данных рассчитать параметры схемы замещения асинхронного двигателя, мощность, потребляемую из сети, характерные точки механической характеристики. Построить механическую и энергомеханическую характеристики при номинальных напряжении и частоте.

 

Исходные данные

Номинальная мощность Р_н = 5,5 кВт.

Номинальное напряжение U_н=380 В.

Номинальная частота f=50 Гц.

Номинальный КПД η=88 %.

Номинальный коэффициент мощности cosφ=88.

Критическое скольжение S_к=25 %.

Номинальное скольжение S_н=2,6%.

Число пар полюсов р=2.

Число фаз m=3.

Номинальная частота вращения n=3000 об/мин.

Номинальный ток статора I_н=11 А.

Отношение I_п/I_н=7,5.

Отношение М_п/М_н=2,1.

М_max/М_н=2,4.

Момент инерции ротора J=0,008 кг*м².

 

Решение задачи

Параметры Г-образной упрощенной схемы замещения приводятся в относительных единицах:

§ - активное сопротивление статора,

§ - индуктивное сопротивление рассеивания статора,

§ - активное сопротивление ротора,

§ - индуктивное сопротивление рассеивания ротора,

§ - индуктивное сопротивление намагничивающего контура.

Параметры Г-образной схемы замещения даны в относительных единицах. Для их перевода в абсолютные единицы необходимо определить номинальный ток и базовое сопротивление:

, А	(1)
, Ом.	(2)

 

С учетом формулы (2.2) параметры Г-образной упрощенной схемы замещения в абсолютных единицах определятся:

, Ом;	(3)
, Ом;	(4)
, Ом;	(5)
, Ом;	(6)
, Ом.	(7)

Г-образная упрощенная схема замещения в абсолютных единицах изображена на рис. 1.

Рисунок 1 - Г-образная упрощенная схема замещения в абсолютных единицах

На рис. 1 в цепи намагничивания показан комплекс полного сопротивления статора .

По номинальным данным определяются число полюсов и синхронная частота вращения :

,	(8)
, .	(9)

 

Расчеты по формулам (1) – (9) выполнить в среде MathCad.