для проведення проектних та експлуатаційних досліджень

Використання математичної моделі

Узагальненої неявнополюсної електричної машини

Для проведення проектних та експлуатаційних досліджень

Виконав:

Ст. гр. ЕПТс-11

Бліхар В.І.

Прийняв:

Доц. Макарчук О.В.

«Львів – 2012»

Лабораторна робота №3

Використання математичної моделі

Узагальненої неявнополюсної електричної машини

для проведення проектних та експлуатаційних досліджень

Мета: Оволодіти навичками роботи з комп’ютерною програмою, що реалізує математичну модель узагальненої неявнополюсної електричної машини (УНЕМ), навчитися аналізувати результати моделювання перехідних та усталених процесів у неявнополюсних електричних машинах, використовувати їх при прийнятті проектних рішень та розв’язуванні задач, що виникають в процесі експлуатації таких машин.

Програма роботи:

1. Ознайомитись з призначенням та вмістом файлів, що входять до складу комп’ютерної програми GNSPEM.

2. Ознайомитись з інтерфейсом програми GNSPEM.

3. Для отриманого завдання, якщо це необхідно, провести підготовчі обчислення та внести необхідну вхідну інформацію у файл даних програми GNSPEM.

4. Запустити програму GNSPEM, отримані результати моделювання та файл із початковими наближеннями зберегти на індивідуальній магнітній дискеті.

5. Використовуючи комп’ютер, намалювати графіки залежностей, вказаних у завданні.

Рис. 1

Рис. 2

Рис. 3

Проаналізувати отримані залежності та відповісти на запитання, сформульовані у завданні. Зробити висновки.

1. Оформити та захистити звіт

2. Всі математичні експерименти будуть проводитись на моделі асинхронного двигуна 4А160S8У3 з такими паспортними даними:

номінальна потужність — 7,5 кВт;

Рис. 4

номінальний коефіцієнт потужності — 0,75;

номінальна напруга — 220 В;

номінальний ккд — 0,86;

номінальний струм — 30,5 А;

номінальна швидкість обертання — 731 об/хв;

схема сполучення фаз статора — D;

номінальна частота — 50 Гц.

Електромагнітний момент:

Н·м

Кутова швидкість:

рад/с

Завдання:

3. Здійснити прямі пуски АД при половинному навантаженні та при двох значеннях напруги живлення U_н й 0,5 U_н, де U_н – номінальна фазна напруга живлення. Момент навантаження визначити за паспортними даними двигуна. Побудувати залежності від часу електромагнітного моменту. Як величина напруги живлення впливає на середнє значення електромагнітного моменту? Пояснити чим обумовлений такий вплив. Дослідження проводити протягом 0,4 с.

Рис. 1. Залежність електромагнітного моменту від часу при половинному навантаженні АД при номінальній напрузі живлення.

Рис.2. Залежність електромагнітного моменту від часу при половинному навантаженні АД при 0,5 U_н.

Висновок: В даній лабораторній роботі я оволодів навичками роботи з комп’ютерною програмою, що реалізує математичну модель узагальненої неявнополюсної електричної машини. Навчився аналізувати результати моделювання перехідних та усталених процесів у неявно полюсних електричних машинах.

На (рис1.), (рис2.) зображено 2 графіки залежності електромагнітного моменту від часу при половинному навантаженні АД при двох значеннях напруги живлення U_н і 0,5 U_н. На першій вітці при номінальній напрузі живлення U_н електромагнітний момент досягає значення 320 Н·м, а при 0,5 U_н - 80 Н·м. Це пов’язано з тим що величина обертового моменту асинхронної машини пропорційна квадрату напруги мережі U².

Залежність електромагнітного моменту від параметрів двигуна:

(1.1.45)

Так як параметри r₁,x₁,x₂^’ асинхронного двигуна при роботі з різними частотами обертання залишаються практично постійними, так же як і синхронна частота обертання ω₁, то величина електромагнітного моменту М змінюється лише від напруги мережі U₁ і ковзання s.

Величина обертового моменту асинхронної машини пропорційна квадрату напруги мережі U₁². Цього неможна забувати при роботі з асинхронними машинами, тому що зниження напруги U₁ хоча б на 20% від номінального (U₁=0.8U_1ном) веде до зменшення моменту на 36% М=U₁²; М=0.64М_ном).