8.Режим противовключения

В этом случае подводимая из первичной сети электрическая энергия обеспечивает вращение кругового магнитного поля против направления вращения вала ротора машин, вследствие чего 1 < s < . Практически величина скольжения лежит в пределах 1 < s < 2. Электрическая машина в режиме противовключения потребляет как электрическую мощность из питающей сети, так и механическую мощность с вала ротора. Поэтому температурный режим является самым напряженным, что говорит о необходимости использования режима противовключения лишь в короткие промежутки времени, до перегрева машины. Это иллюстрируется энергетической диаграммой (рис. 6 в).

Этот режим наблюдается при реверсе двигателя, а также в тех случаях, когда необходимо замедлить, либо быстро остановить вращение производственного механизма. Механическая мощность в данном случае развивается за счет кинетической энергии вращающихся масс производственного механизма и ротора машины.

9.Режим динамического торможения

Так же, как и режим противовключения, режим динамического торможения используется для ускорения процесса превращения запасенной во всех движущихся частях электропривода кинетической энергии в энергию тепловую. В отличие от режима противовключения в этом случае в рабочем зазоре создается неподвижное в пространстве магнитное поле, для чего статорную обмотку асинхронной машины подключают к источнику постоянного напряжения. При вращении ротора в неподвижном поле в его обмотках наводится э.д.с. и протекает ток. Взаимодействие этого тока и потока статора приводит к появлению тормозного момента. Очевидно, что величину тормозного момента можно регулировать либо включением в цепь ротора регулировочного реостата, либо изменением величины постоянного тока, протекающего по обмоткам статора.

10. Описание лабораторной установки

Рис. 10. Модель для исследования асинхронной машины

Модель содержит:

• источник переменного трехфазного напряжения Source из библиотеки Power System Blockset /Extras/Electrical Sources;

• измеритель трехфазного напряжения и тока Three-Phase V-I Measurement из библиотеки Power System Blockset/Extras/Measurement;

• исследуемую трехфазную асинхронную машину Asynhronous Machine из библиотеки Power System Blockset/Machines;

• измеритель активной и реактивной мощности Р, Q из библиотеки Power System Blockset/Extras/Measurement;

• блок Display для количественного представления измеренных мощностей и блок Scope для наблюдения тока ротора и статора, а также скорости и момента асинхронной машины из главной библиотеки Simulink/Sinks;

• блок Moment для задания механического момента на валу машины из главной библиотеки Simulink/Source;

• блок Machines Measurement из библиотеки Power System Blockset/Machines;

• блок Display 1 для количественного представления измеренных электромагнитного момента (Нм) и скорости (рад/с) машины из главной библиотеки Simulink/Sinks;

• блок Мих, объединяющий три сигнала в один векторный из главной библиотеки Simulink/Sygnal & System.

Окно настройки параметров асинхронной машины показано на рис. 11.

В полях окна последовательно задаются:

тип ротора (Rotor Type), в выпадающем меню этого поля можно задать либо короткозамкнутый, либо фазный ротор;

система отсчета при анализе (Reference frame);

мощность, номинальное действующее линейное напряжение и частота;

параметры схемы замещения статора;

параметры схемы замещения ротора;

параметры ветви намагничивания;

момент инерции, коэффициент вязкого трения, число пар полюсов;

начальные условия для моделирования (скольжение, положение ротора, токи статора и их начальные фазы).

Параметры машины частично берутся из паспортных данных, а частично рассчитываются по уравнениям

1. Скорость вращения магнитного поля (синхронная скорость вращения) .

2. Величина номинального скольжения .

Рис. 11. Окно настройки параметров асинхронной машины

3. Номинальная угловая скорость вращения ротора .

4. Угловая скорость вращения магнитного поля .

5. Номинальный, максимальный и пусковой моменты:

, , .

6. Критическое скольжение .

7. Приведенное активное сопротивление ротора .

8. Активное сопротивление статора .

При определении активных сопротивлений статора и ротора механические потери принимаются равными (0,01…0,05) от номинальной мощности. При этом меньшие значения соответствуют машинам с большей мощность. Коэффициент приведения С принимается равным 1,01-1,05 (меньшие значения для машин большей мощности).

9. Приведенная индуктивность рассеяния ротора .

10. Индуктивность статора .

11. Индуктивность контура намагничивания .

12. Определение коэффициента приведения осуществляется после расчета параметров по формуле .

Полученное значение следует сравнить с принятым коэффициентом С и при необходимости повторить расчет параметров.

Линейное номинальное напряжение для всех машин 380 В.

Окно настройки параметров универсального блока измерения переменных машины показано на рис. 12. В выпадающем меню поля Machine type задается тип машины. Флажками выбираются переменные для измерения.

Рис. 12. Окно настройки параметров блока измерения

Окно настройки параметров источника питания показано на рис. 13. В полях окна задаются:

• амплитуда фазного напряжения источника (В);

• начальная фаза в градусах;

• частота (Гц);

• внутреннее сопротивление (Ом) и индуктивность источника (Гн).

Напряжение и частота источника должны соответствовать параметрам асинхронной машины.

Окно настройки параметров блока измерения активной и реактивной мощности показано на рис. 14.

Здесь задается только один параметр — частота, которая должна быть равно частоте источника питания.

Окно настройки дисплея показано на рис.15. В полях окна настройки указывается формат представления числовых результатов, в поле Decimation (разбивка) задается число шагов вычисления, через которые значения выводятся на дисплей. Установка в поле Sample time значения -1 синхронизирует работу блока с шагом вычислений.

Рис. 13. Окно настройки параметров трехфазного источника питания

Рис 14. Окно настройки блока измерения мощности Рис. 15. Окно настройки параметров дисплея

Окно настройки блока Мих, объединяющего два сигнала в один векторный, показано на рис.16. В полях окна настройки задаются число входов и внешний вид представления блока.

Рис. 16. Окно настройки блока Мих