Аннотация 2
ВВЕДЕНИЕ 4
1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О МАТЕМАТИЧЕСКОМ МОДЕЛИРОВАНИИ ДЛЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАШИН7
1.1 .Математическая модель асинхронного двигателя с переменными р-^на выходе апериодических звеньев в simulink-script 12
1.2. МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ АСИНХРОННОГО ДВИГАТЕЛЯ С
ПЕРЕМЕННЫМИ /Г-^НА ВЫХОДЕ ИНТЕГРИРУЮЩИХ ЗВЕНЬЕВ В SIMULINK-SCRIPT 25
1.3. МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ АСИНХРОННОГО ДВИГАТЕЛЯ С
ПЕРЕМЕННЫМИ ir-ys НА ВЫХОДЕ ИНТЕГРИРУЮЩИХ ЗВЕНЬЕВ В SIMULINK 32
2. РАЗРАБОТКА ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЫ 49
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 56
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 58
ПРИЛОЖЕНИЕ
А
Математическая модель - приближенное описание объекта моделирования, выраженное с помощью математической символики.Процесс построения и изучения математических моделей называется математическим моделированием.
Математические модели появились вместе с математикой много веков назад. Огромный толчок развитию математического моделирования придало появление ЭВМ. Применение вычислительных машин позволило проанализировать и применить на практике многие математические модели, которые раньше не поддавались аналитическому исследованию.
Математическое моделирование - это средство изучения реального объекта, процесса или системы путем их замены математической моделью, более удобной для экспериментального исследования с помощью ЭВМ.
По Ляпунову, математическое моделирование — это опосредованное практическое или теоретическое исследование объекта, при котором изучается не сам интересующий нас объект, а некоторая вспомогательная искусственная или естественная система (модель), способная замещать его в определенных отношениях и дающая при её исследовании, в конечном счете, информацию о самом моделируемом объекте.
В других вариантах, математическая модель определяется как объект- заместитель объекта-оригинала, обеспечивающий изучение некоторых свойств оригинала, как «эквивалент» объекта, отражающий в математической форме важнейшие его свойства - законы, которым он подчиняется, связи, присущие составляющим его частям», как систему уравнений, или арифметических соотношений, или геометрических фигур, или комбинацию того и другого, исследование которых средствами математики должно ответить на поставленные вопросы о свойствах некоторой совокупности свойств объекта реального мира, как совокупность математических соотношений, уравнений, неравенств, описывающих основные закономерности, присущие изучаемому процессу, объекту или системе.
Формальная классификация моделей основывается на классификации используемых математических средств. Часто строится в форме дихотомий.
Например, один из популярных наборов дихотомий:
• линейные или нелинейные модели;
• сосредоточенные или распределённые системы;
• детерминированные или стохастические;
• статические или динамические;
• дискретные или непрерывные.
Каждая построенная модель является линейной или нелинейной, детерминированной или стохастической. Естественно, что возможны и смешанные типы: в одном отношении сосредоточенные (по части параметров), в другом— распределённые модели и т. д.
Объектом исследования является асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором.
Предметом исследования является математическая модель асинхронного двигателя с переменными ir-ys
Цель работы: разработать математическую модель асинхронного двигателя с переменными ir-ys во вращающейся системе координат.
Для достижения этой цели в данной работе необходимо решить следующие задачи:
• выполнить моделирование асинхронного двигателя с
апериодическими звеньями;
• выполнить моделирование асинхронного двигателя с
интегрирующими звеньями;
• выполнить моделирование асинхронного двигателя синтегрирующими звеньями в Simulink.
Настоящая выпускная квалификационная работа была посвящена математическому моделированию асинхронного двигателя.
В ходе работы была проанализирована научно-техническая литература по теории асинхронных машин и математическому моделированию электрических машин, а также научные статьи по теме исследования. В анализируемой литературе выделена её актуальность, доступность, структурированность и ориентированность на аудиторию.
Далее были подготовлены математические модели асинхронных двигателей.
При этом была достигнута главная цель - представить модели в доступной для понимания студентами форме.
Для автоматизации расчетов для каждой модели была составлена программа в пакете MatLab, в результате чего были получены графики зависимостей электромагнитного усилия, линейной скорости и токов статорной обмотки от времени.
Как видно, во всех трех главах различные математические модели имеют одинаковые переходные процессы (электромагнитный момент и скорость). Это связано с тем, что математические модели строятся для одного и того же асинхронного двигателя, и характеристики рисунков, полученные на математической модели должны совпадать с картиной переходных процессов в экспериментальной установке на реальном двигателе.
Различие результатов математических моделей в Simulink, от моделей в «металле» связано с допущениями, которые производятся в моделях с одной стороны, а с другой стороны сам реальный эксперимент имеет свои неточности.
Если имеются отличия, это связно с тем, что в математической модели, как правило, не учитываются какие-либо условия реального эксперимента.
В данной работе не учтены насыщения магнитной цепи, вытеснение токов в беличьей клетке и изменение активного сопротивления при нагреве в рабочем режиме.
В результате исследования влияния момента инерции математической модели асинхронного двигателя, можно сделать следующий вывод: во сколько раз изменяется момент инерции во столько же раз изменяется длительность переходного процесса. Максимальные амплитуды электромагнитных моментов не зависят от моментов инерции.
Данную разработку можно использовать в учебном процессе для изучения по дисциплине «Математическое моделирование
электромеханических систем».
Помощь студентам и аспирантам в выполнении работ от наших партнеров
