Файл: Задание Частотнорегулируемого электропривода переменного тока на базе двухзвенного преобразователя частоты.docx

Скачать файл
Заказать решение

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 02.02.2024

Просмотров: 28

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

ОТЧЁТ

по лабораторной работе №3

«Частотно-регулируемый электропривод переменного тока на базе двухзвенного

преобразователя частоты»

дисциплина «Моделирование электропривода»
Задание 3. Частотно-регулируемого электропривода переменного тока на базе двухзвенного преобразователя частоты
Исследовать в программе MatLab+Simulink частотно-регулируемый электропривод переменного тока на базе двухзвенного преобразователя частоты (ДПЧ) с векторной системой управления.

1. Асинхронный короткозамкнутый электродвигатель серии 4А выбирается в соответствии с таблицей вариантов (табл. 1).

2. Двухзвенный преобразователь частоты:

- тип выпрямителя на входе – неуправляемый трехфазный мостовой с емкостным фильтром на выходе и трехфазным реактором на входе;

- тип инвертора на выходе – трехфазный автономный инвертор напряжения с пространственно-векторной широтно-импульсной модуляцией (ШИМ);

- устройство торможения двигателя – сливной резистор в звене постоянного тока;

- источник питания – трехфазная сеть с частотой 50 Гц и фазным напряжением 220–240 В.

3. Системы регулирования скорости двигателя:

- векторная с прямой ориентацией по вектору потокосцепления ротора. Система имеет два внешних контура регулирования – потокосцепления ротора ψ2Xи угловой скорости w двигателя, а также два подчиненным им внутренних контура регулирования составляющих тока статора I1Xи I1Yв осях xyортогональной системы координат, вращающейся с синхронной скоростью w0.ЭЛ поля двигателя. Для формирования постоянного ускорения при разгоне и торможении электропривода на входе используется задатчик интенсивности интегрального типа.
Таблица 1

Тип

РН, кВт
nH, об/мин
ηн, %
сosφн
Ммах/Мн
МП/Мн
IП/Iн
Jдв, кг·м2

4А132М4У3
11
1460
87,5
0,87
3
2,2
7,5
4·10-2


1. ФУНКЦИОНАЛЬНАЯ СХЕМА


Рисунок 1.1 – Функциональная схема со скалярной системой управления
II. РАСЧЕТ ОСНОВНЫХ ПАРАМЕТРОВ
Таблица 2.1 – Технические данные короткозамкнутых асинхронных двигателей основного исполнения серии 4А при ПВ = 40 %, UФ.Н = 220 В, синхронная частота вращения 1500 об/мин

Тип

РН, кВт
nH, об/мин
ηн, %
сosφн
Ммах/Мн
МП/Мн
IП/Iн
Jдв, кг·м2

4А132М4У3
11
1460
87,5
0,87
3
2,2
7,5
4·10-2


Продолжение таблицы 2.1

Хμ
R1`
X1`
R2``
X2``

3.2
0.043
0.085
0.032
0.13


2.1 Расчет параметров асинхронного двигателя

Номинальный ток статора:





Сопротивление статорных обмоток:





Индуктивность рассеяния обмотки статора:





Приведенное к обмотке статора активное сопротивление обмотки ротора:





Приведенное к обмотке статора индуктивность рассеяния обмотки ротора:





Индуктивность цепи намагничивания:





Механические потери в двигателе:





Коэффициент вязкого трения:













Суммарный момент инерции двигателя и исполнительного мех-ма:





Механическая постоянная времени двигателя учетом мех-ма:





Полные индуктивности обмоток статора и ротора:









Номинальный момент на валу:





Электромагнитный момент:




2.2 Расчет параметров преобразователя частоты

Активная мощность, потребляемая преобразователем:





Полная номинальная мощность ПЧ:









Индуктивность трехфазного реактора:





Активное сопротивление трехфазного реактора на входе ПЧ:





Емкость фильтра на выходе выпрямителя при Ud=550…550 B:





Максимальная мощность торможения в звене постоянного тока ПЧ:













Максимально допустимое значение тормозного сопротивления в звене постоянного тока ПЧ:





Ud.зад=750 В – заданное напряжение в звене постоянного тока в режиме торможения.

Сопротивление тормозного резистора примем:





Частота ШИМ:





















Ширина петли гистерезиса регулятора напряжения РН:





III. ДИНАМИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ЭЛЕКТРОПРИВОДА СО СКАЛЯРНОЙ СИСТЕМОЙ УПРАВЛЕНИЯ



Рисунок 1 – Графики фазных токов при пуске двигателя



Рисунок 2 – Графики напряжения на выходе преобразователя в установившемся режиме

IV. ВРЕМЕННЫЕ ДИАГРАММЫ НАПРЯЖЕНИЙ И ТОКОВ ДВУХЗВЕННОГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ ЧАСТОТЫ


Рисунок 3 – График скорости при пуске двигателя и набросе нагрузки


Рисунок 4 – График момента при пуске двигателя и набросе нагрузки

V. НАСТРОЙКИ КОНТУРОВ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ С ВЕКТОРНОЙ СИСТЕМОЙ УПРАВЛЕНИЯ


Рисунок 5 - Структурная схема асинхронного привода при векторном управлении со стабилизацией потокосцепления ротора
5.1 Настройка параметров регулятора тока статора


Рисунок 6 - Структурная схема контура тока
Коэффициент передачи ПЧ:




Коэффициент цепи обратной связи ДТ:





Эквивалентное активное сопротивление цепи статора:





Коэффициент электромагнитной связи ротора:

Смотрите также файлы