ЭЦС – Асинхронный электродвигатель

 
в палитре на схеме

Блок реализует модель асинхронного электродвигателя. Предназначен для использования в трехфазных однолинейных электрических схемах в «контуре переменного тока».

Расчетная схема

Модель асинхронного двигателя основана на Г-образной схеме замещения с вынесенной цепью намагничивания, приведенной на рисунке 1. В данной схеме параметры ротора зависят от скольжения, для учета эффекта вытеснения тока по длине паза (или в пусковой и рабочей обмотках). Модель выполнена по прямой последовательности и обеспечивает расчет действующих значений напряжений, токов и мощностей.

Рисунок 1. Схема замещения асинхронного двигателя

По каталожным данным предварительно определяют следующие параметры:
  • R1, X1 (L1) – активное и реактивное сопротивления (индуктивность) статора;
  • X0 (L0) – реактивное сопротивления (индуктивность) намагничивания;
  • R20, X20 (L20) – активное и реактивное сопротивления (индуктивность) ротора при скольжении равным нулю;
  • R21, X21 (L21) – активное и реактивное сопротивления (индуктивность) ротора для заторможенного ротора.
Для определения параметров сделано допущение, что R1 = R20 и X1 = X20. Данное предположение справедливо для большинства асинхронных двигателей, исключение могут составлять двигатели малой мощности напряжением 0,4 кВ. Функция, определяющая зависимость параметров ротора, а значит и моментной характеристики, от скольжения задана следующим образом:
где a – коэффициент степени моментной характеристики, который подбирается экспериментально.

Если характер моментной характеристики не известен, то aможно принять равным 1. Если известно, что имеется минимум на характеристики или его отсутствие, то а следует незначительно изменить в большую или меньшую сторону.

Электромагнитный момент асинхронного двигателя в именованных единицах (Дж) определяется с учетом напряжения и частоты питающей сети f1 по формуле:

В модели предусмотрена возможность задать момент сопротивления механизма через входной порт или использовать встроенные зависимости, задав коэффициент загрузки Kz и тип характеристики механизма (TypeMc):

если TypeMc = 0:

если TypeMc = 1:

Уравнение движения ротора асинхронного двигателя представлено в виде (в относительных единицах):

где приведенные моменты отнесены к номинальному моменту:
а постоянная времени инерции определена через момент инерции:

Порты

Входные сигналы:
  • Напряжение на обмотке статора электродвигателя, U1, В;
  • Момент сопротивления механизма, Дж (используется, если свойству «Моделировать момент сопротивления» задано значение «нет», в противном случае используются встроенные функции момента сопротивления);
Выходные сигналы:
  • Частота вращения, р/с;
  • Относительная частота вращения, о.е.;

Свойства

Расчетные свойства для справки пользователю:

Параметры

  • Активная составляющая тока статора, А;
  • Реактивная составляющая тока статора, А;
  • Действующее значение тока статора, А;
  • Активная мощность, кВт;
  • Реактивная мощность, кВар;
  • Полная мощность, кВА;
  • Частота вращения, об/мин;
  • Электромагнитный момент, о.е.

Сопутствующие материалы