2.2 Розрахунок параметрів т-подібної схеми заміщення

Математична модель АД отримана для Т-подібної схеми заміщення, що показана на рисунку 2.1, в той час як приведені вище параметри відповідають Г-подібній схемі заміщення [1], рисунок 2.2. Для перерахунку параметрів з Г-подібної схеми в Т-подібну використовується методика, яка наведена в [2].

Рисунок 2.2.1 – Т-подібна схема заміщення АД

Рисунок 2.2.2 – Г-подібна схема заміщення АД

Коефіцієнт перерахунку між Т-подібною та Г-подібною схемами за-

міщення:

Параметри Т-подібної схеми заміщення у відносних одиницях:

Параметри Т-подібної схеми заміщення в абсолютних одиницях

Індуктивності розсіювання статора і ротора

Індуктивність намагнічуючого контуру

Індуктивності статора і ротора

3. Дослідження статичних та динамічних характеристик при живленні від мережі

3.1. Дослідження статичних характеристик

Механічна характеристика асинхронного двигуна може бути побудована двома основними способами – за формулою Клосса, або з використанням динамічної моделі АД.

Формула Клосса записується у вигляді:

де - відносне ковзання.

Значення та взяті з довідникових таблиць:

Значення та обчислені за наступними формулами:

Для рушійного режиму:

Для генераторного режиму:

Значення та обчислені за наближеними формулами:

Коефіцієнт розсіювання:

Коефіцієнт потужності АД

Критичне ковзання

Номінальне ковзання

Перевантажувальна здатність та критичний момент:

На наступному рисунку 2.1 показані механічні характеристики АД 4А80В4У3 :

Рисунок 3.1.1 – Механічна характеристика АД 4А80В4У3

3.2 Дослідження динамічних характеристик ад при живленні від мережі

Для дослідження динамічної поведінки при прямому пуску АД використовується наступна послідовність операцій керування. В перший момент часу виконується прямий пуск ненавантаженого двигуна від мережі, напруги якої задані рівняннями . Після завершення перехідного процесу розгону двигуна, до його валу прикладається, а через час рівний 0.5 с знімається, постійний момент навантаження, що дорівнює номінальному. При моделюванні, сумарний момент інерції механічної частини встановлено рівним подвійному значенню моменту інерції двигуна. Графіки перехідних процесів при виконанні розглянутого тесту показані на рисунку 3.2.1. З аналізу графіків механічних характеристик та перехідних процесів встановлюємо, що в точці номінального режиму значення кутової швидкості двигуна, механічної потужності та коефіцієнту потужності, з високою точністю співпадають з розрахунковими значеннями. Разом з тим значення струму статора та коефіцієнту корисної дії, які дані в каталозі та отримані за допомогою динамічної моделі, відрізняються між собою приблизно на 4–5%. Це пов’язано з тим, що ідеалізовані динамічні моделі враховують лише втрати на активних опорах статора і ротора, в той час як втрати в магнітопроводах, механічні втрати, та додаткові втрати активної потужності не враховуються [2].

Рисунок 3.2.1 – Графіки перехідних процесів прямого пуску АД 4А80В4У3

Моделююча програма для дослідження динамічних характеристик АД при живленні від мережі створюється на основі рівнянь математичної моделі АД. Порівняння розрахунків різними методами заносимо в таблицю 3.1.

Таблиця 3.1

Табличні значення	0,345	0,058	2,2	0,83	3,556	0,77
Розрахунок по (3.2)-(3.3)	0,292 (-15,4 %)	0,063 (8,6 %)	2,198 (-0,09 %)	-	-	-
Наближений метод	0,348 (0,87%)	0,105 (81 %)	1,807 (-17,9 %)	0,833 (0,36 %)	-	-
Динамічна модель	0,368 (6,67 %)	0,057 (-1,8 %)	2,2 (0 %)	0,69 (-16,9 %)	3,182 (-10,5%)	0,79 (2,6 %)

При виконанні дослідження динамічної поведінки при прямому пуску АД використовується наступна послідовність операцій керування. В перший момент часу виконується прямий пуск ненавантаженого двигуна від мережі. Після завершення перехідного процесу розгону двигуна, до його валу прикладається постійний момент навантаження, що дорівнює номінальному, а через час рівний 0.5 с знімається. При моделюванні, сумарний момент інерції механічної частини встановлено рівним подвійному значенню моменту інерції двигуна.

З графіків перехідних процесів видно, що в точці номінального режиму значення кутової швидкості двигуна, механічної потужності та коефіцієнту потужності, з високою точністю співпадають із значеннями, які були попередньо розраховані в розділі 2. Разом з тим значення струму статора та коефіцієнту корисної дії, які дані в каталозі та отримані за допомогою динамічної моделі, відрізняються між собою приблизно на 2.5-10.5 %. Це пов’язано з тим, що ідеалізовані динамічні моделі враховують лише втрати на активних опорах статора і ротора, в той час як втрати в магнітопроводах, механічні втрати, та додаткові втрати активної потужності не враховуються.