ЭЦД2 - Двигатель асинхронный 1-фазный (VBR-model)



в палитре	на схеме

Назначение

Блок предназначен для моделирования однофазного асинхронного двигателя.

Описание

Модель однофазного асинхронного двигателя (АД) предполагает наличие двух обмоток – основной (рабочей) и пусковой. Модель основана на следующих уравнениях (рабочей обмотке соответствует ось q, а пусковой ось d):

где:

R_sd, R_rd, R_sq, R_rq – активные сопротивления обмоток статора и ротора для d и q осей
L_lsd, L_lrd, L_lsq, L_lrq – индуктивности рассеяния обмоток статора и ротора для d и q осей
L_md, L_mq – индуктивность цепи намагничивания для d и q осей
e_d, e_q – проекции ЭДС на оси d и q
i_sd, Ψ_sd – проекции тока и потокосцепления статора на ось d
i_rd, Ψ_rd – проекции тока и потокосцепления ротора на ось d
i_sq, Ψ_sq – проекции тока и потокосцепления статора на ось q
i_rq, Ψ_rq – проекции тока и потокосцепления ротора на ось q
K_winding – отношение чисел эффективных витков пусковой и основной обмоток
ω_r – угловая скорость ротора
Z_p – число пар полюсов
T_e – электромагнитный момент
T_m – момент сопротивления
J – момент инерции
F – коэффициент вязкого трения

Уравнениям соответствует так называемая VBR-модель. Данная модель представляет статор машины в виде двух ветвей, каждая ветвь состоит из управляемых ЭДС и последовательно включенной RL-цепи. Модель ротора при этом вынесена из электрической цепи. Входными параметрами являются токи обмоток, выходными – ЭДС.

Блок однофазного АД имеет возможность по свойству Вид схемы переключаться между двумя схемами включения, показанными на рисунке 1.

Значению свойства Выводы двух обмоток соответствует схема б) – на порты 1 и 0 выведены выводы основной, на порты 2 и 2’ пусковой обмотки; пусковая и рабочая схема собирается вне блока.

Значению свойства Выводы основной обмотки + встроенный конденсатор соответствует схема а) – на порты 1 и 0 выведены выводы основной обмотки при этом пусковая обмотка подключена через конденсатор и выключатель к основной, как показано на рисунке.

Выключатель управляется в зависимости от скорости ротора, заданной в свойствах, относительно синхронной скорости ротора АД.

Рисунок 1. Схемы включения обмоток блока однофазного АД

Момент сопротивления на входном порте «Tm» задается в именованных единицах Н·м.

На порт «P_out» выводится массив значений параметров однофазного А

первый элемент – ω_r угловая скорость, р/с
второй элемент – T_e электромагнитный момент, Н·м

Свойства


Название	Имя	Описание (опционально)
Тип	Type	Текстовое описание, удобное для работы с каталогом оборудования. Рекомендуется указывать стандартный тип двигателя и при необходимости дополнительную информацию, например, номинальное напряжение.
Номинальная мощность, Вт	Pnom
Номинальное напряжение, В	Unom
Номинальная частота питающей сети, Гц	fnom
Номинальная частота вращения, об/мин	Nnom
Момент инерции, кг·м²	J
Число пар полюсов	p
Номинальный момент, Н·м	Mnom	Расчетное (справочное) значение
Параметры основной обмотки статора [Lls, Rs], [Гн, Ом]	Zs	Задается в виде массива из двух элементов: первый – индуктивность рассеяния второй – активное сопротивление
Параметры основной обмотки ротора [Llr, Rr], [Гн, Ом]	Zo_r	Задается в виде массива из двух элементов: первый – индуктивность рассеяния второй – активное сопротивление
Индуктивность намагничивания основной обмотки [Lm], Гн	Zo_m
Параметры пусковой обмотки статора [Llsa, Rsa], [Гн, Ом]	Zp_s	Задается в виде массива из двух элементов: первый – индуктивность рассеяния второй – активное сопротивление
Отношение чисел витков пусковой и основной обмоток	Kobm
Начальная угловая скорость [ω0], [1/с]	Init_M
Вид схемы	type_sc	Значения: Выводы двух обмоток Выводы основной обмотки + встроенный конденсатор.
Параметры конденсатора [C, R], [Ф, Ом]	C_st	Применимо только вида схемы со встроенным конденсатором. Задается в виде массива из двух элементов: первый – ёмкость второй – активное сопротивление для последовательной RC-цепи
Блокировать отрицательную угловую скорость ротора	Wlock	Значения: Да/Нет. Если задано «Да», при решении уравнения движения блокируется отрицательная скорость
Скорость, при которой отключается конденсатор, о.е. (от ωр синхр.)	woff	Применимо только для вида схемы со встроенным конденсатором
Коэффициент вязкого трения, Н·м·с	F
Метод интегрирования	Mint	Значения: Общий со схемой Неявный трапеций Если установлен «Общий со схемой» то метод интегрирования электромагнитных уравнений контура ротора двигателя определяется настройками проекта. Если установлен «Неявный трапеций» то применяется дискретный неявный метод трапеций вне зависимости от настроек проекта. Применение метода «Неявный трапеций» может оказаться эффективным в случае необходимости достаточно большого шага интегрирования и выбранном в настройках проекта методе интегрирования «Эйлера» для ускорения расчетов.

Параметры


Название	Имя	Описание (опционально)
Частота вращения, об/мин	N_par
Электромагнитный момент, Н·м	Te_par

Порты


Имя	Описание	Тип линии связи
Входные порты
Tm, Н·м	Механический момент, Н·м	Математическая
Выходные порты
P_out	Массив их двух элементов: первый – ωr – угловая скорость, р/с второй – Te – электромагнитный момент, Н·м	Математическая
Ненаправленные порты
1	Порт для подключения блока к электрической цепи. Основная обмотка статора.	Электрическая
0	Порт для подключения блока к электрической цепи. Основная обмотка статора.	Электрическая
2	Порт для подключения блока к электрической цепи. Пусковая обмотка статора. Активируется только для вида схемы со встроенным конденсатором.	Электрическая
2’	Порт для подключения блока к электрической цепи. Пусковая обмотка статора. Активируется только для вида схемы со встроенным конденсатором.	Электрическая

Примеры

Demo\Электрика\ЭЦ-Динамика v 2\Двигатели асинхронные\Однофазный АД\АД 1-фазный (VBR-model).prt