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.


Рис. 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 a можно 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

  • 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.

Сопутствующие материалы

Материалов нет.