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 K_z 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

Тип;
Номинальная мощность, кВт;
Номинальное напряжение, кВ;
Номинальный коэффициент мощности;
Номинальный коэффициент полезного действия, %;
Номинальная частота вращения, об/мин;
Кратность максимального момента, о.е.;
Кратность пускового момента, о.е.;
Кратность пускового тока, о.е.;
Коэффициент степени моментной характеристики;
Число пар полюсов;
Момент инерции, кг·м2;
Номинальная частота питающей сети, Гц;
Моделировать момент сопротивления, Да/нет;
Коэффициент загрузки;
Тип характеристики механизма;
Начальный момент сопротивления, о.е.

Расчетные свойства для справки пользователю:

Потребляемая полная номинальная мощность, кВА;
Потребляемая активная номинальная мощность, кВт;
Номинальный ток, А;
Пусковой ток, А.

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.

ЭЦС – Асинхронный электродвигатель

Расчетная схема

Порты

Свойства

Параметры

Сопутствующие материалы