📄Работа №23106
Тема: Моделирование АД в декартовых координатах
Характеристики работы
Тип работы
Бакалаврская работа
Предмет
Электроэнергетика
Объем:
76 листов
Год:
2018
Просмотров:
596
5900
руб.
🛒 Купить работу
Не подходит эта работа?
Закажите новую по вашим требованиям
Узнать цену на написание
Закажите новую по вашим требованиям
Представленный материал является образцом учебного исследования, примером структуры и содержания учебного исследования по заявленной теме. Размещён исключительно в информационных и ознакомительных целях.
Workspay.ru оказывает информационные услуги по сбору, обработке и структурированию материалов в соответствии с требованиями заказчика.
Размещение материала не означает публикацию произведения впервые и не предполагает передачу исключительных авторских прав третьим лицам.
Материал не предназначен для дословной сдачи в образовательные организации и требует самостоятельной переработки с соблюдением законодательства Российской Федерации об авторском праве и принципов академической добросовестности.
Авторские права на исходные материалы принадлежат их законным правообладателям. В случае возникновения вопросов, связанных с размещённым материалом, просим направить обращение через форму обратной связи.
Настоящий учебно-методический информационный материал размещён в ознакомительных и исследовательских целях и представляет собой пример учебного исследования. Не является готовым научным трудом и требует самостоятельной переработки.
📋 Содержание
ВВЕДЕНИЕ
1. Обобщенный электромеханический преобразователь энергии
1.1 Обобщенный (результирующий) вектор
1.2 Векторно-матричные уравнения обобщенной трехфазной электрической машины. Применение математического аппарата комплексных функций
1.3 Общая формула электромагнитного момента. Уравнение движения
2. Математические модели АД в декартовых координатах при допущении постоянства ее параметров
2.1 Уравнения в полных переменных. Структурная схема модели
2.2 Уравнения в переменных ips— тфг. Структурная схема модели
2.3 Уравнения в переменных is— фг. Структурная схема модели
3. Результаты моделирования
3.1 Выбор двигателей и расчет их параметров
3.2 Результаты моделирования АД в полных переменных
3.3 Результаты моделирования АД в переменных ips— ipr
3.4 Результаты моделирования АД в переменных is— фг
3.5 Результаты моделирования АД 4А160М4У3 в переменных — ipr при параметрах, соответствующих режиму короткого замыкания
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
1. Обобщенный электромеханический преобразователь энергии
1.1 Обобщенный (результирующий) вектор
1.2 Векторно-матричные уравнения обобщенной трехфазной электрической машины. Применение математического аппарата комплексных функций
1.3 Общая формула электромагнитного момента. Уравнение движения
2. Математические модели АД в декартовых координатах при допущении постоянства ее параметров
2.1 Уравнения в полных переменных. Структурная схема модели
2.2 Уравнения в переменных ips— тфг. Структурная схема модели
2.3 Уравнения в переменных is— фг. Структурная схема модели
3. Результаты моделирования
3.1 Выбор двигателей и расчет их параметров
3.2 Результаты моделирования АД в полных переменных
3.3 Результаты моделирования АД в переменных ips— ipr
3.4 Результаты моделирования АД в переменных is— фг
3.5 Результаты моделирования АД 4А160М4У3 в переменных — ipr при параметрах, соответствующих режиму короткого замыкания
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
📖 Введение
В настоящее время доминирующее положение во всех отраслях производственной деятельности занимают электроприводы на основе трехфазных асинхронных электрических машин. Такое положение определяется простотой изготовления и эксплуатации этих двигателей, их меньшими по сравнению с двигателями постоянного тока массой, габаритными размерами и стоимостью, а также надежностью в работе.
При проектировании систем электропривода возникает проблема проверки правильности и эффективности принятых решений. Наиболее достоверным способом такой проверки является физический эксперимент, то есть изготовление и экспериментальное исследование полноценного технологического агрегата. Ясно, что осуществление физического эксперимента - это трудоёмкая, длительная и дорогостоящая процедура. Проблема усугубляется необходимостью сравнить несколько вариантов решения задачи. Во многих случаях ориентация на полноценный физический эксперимент оказывается совершенно неприемлемой.
Выходом из положения может быть замена физического эксперимента моделированием будущей системы электропривода. Под моделированием понимается замещение исследуемой системы ее условным образом или другой системой и изучение свойств оригинала путём изучения свойств модели. В зависимости от способа реализации все модели подразделяются на два больших класса: физические и математические.
Физическое моделирование предполагает изготовление упрощённого макета исследуемой системы электропривода. Упрощение касается, прежде всего, масштаба. Физическое моделирование можно считать упрощённым вариантом физического эксперимента - макет имитирует основные особенности исследуемой системы, но имеет значительно меньшие габариты и мощность. Тем не менее, изготовление физического макета может занимать значительное время и требовать существенных капиталовложений.
Математическое моделирование предполагает наличие формализованного математического описания оригинала - математической модели - и исследование его свойств вместо свойств самого оригинала. В связи с этим математическое моделирование называют ещё вычислительным экспериментом.
В настоящее время существует большое количество доступных широкому кругу пользователей мощных пакетов прикладных программ, значительно облегчающих процедуру математического моделирования. Одной из таких программ является MatLab.
MatLab состоит из множества подпрограмм таких, как Control System Toolbox (для расчёта систем управления), Signal Processing Toolbox (для обработки сигналов), Image Processing Toolbox (для обработки изображений) и другие. Система MatLab содержит так же мощное средство визуального моделирования динамических систем Simulink.
Целью данной работы является исследование процессов в АД с помощью математических моделей, представленных в декартовой системе координат.
При этом решены следующие задачи:
- с использованием понятия результирующего вектора плоской линейно независимой системы сигналов и уточненного понятия обобщенной электрической машины разработаны уравнения и структурные схемы АД в декартовых координатах для различных комбинаций векторных переменных;
- исследование процессов АД с помощью средства визуального моделирования SIMULINK, получение статических и динамических характеристик АД в декартовых координатах и их сравнение.
При проектировании систем электропривода возникает проблема проверки правильности и эффективности принятых решений. Наиболее достоверным способом такой проверки является физический эксперимент, то есть изготовление и экспериментальное исследование полноценного технологического агрегата. Ясно, что осуществление физического эксперимента - это трудоёмкая, длительная и дорогостоящая процедура. Проблема усугубляется необходимостью сравнить несколько вариантов решения задачи. Во многих случаях ориентация на полноценный физический эксперимент оказывается совершенно неприемлемой.
Выходом из положения может быть замена физического эксперимента моделированием будущей системы электропривода. Под моделированием понимается замещение исследуемой системы ее условным образом или другой системой и изучение свойств оригинала путём изучения свойств модели. В зависимости от способа реализации все модели подразделяются на два больших класса: физические и математические.
Физическое моделирование предполагает изготовление упрощённого макета исследуемой системы электропривода. Упрощение касается, прежде всего, масштаба. Физическое моделирование можно считать упрощённым вариантом физического эксперимента - макет имитирует основные особенности исследуемой системы, но имеет значительно меньшие габариты и мощность. Тем не менее, изготовление физического макета может занимать значительное время и требовать существенных капиталовложений.
Математическое моделирование предполагает наличие формализованного математического описания оригинала - математической модели - и исследование его свойств вместо свойств самого оригинала. В связи с этим математическое моделирование называют ещё вычислительным экспериментом.
В настоящее время существует большое количество доступных широкому кругу пользователей мощных пакетов прикладных программ, значительно облегчающих процедуру математического моделирования. Одной из таких программ является MatLab.
MatLab состоит из множества подпрограмм таких, как Control System Toolbox (для расчёта систем управления), Signal Processing Toolbox (для обработки сигналов), Image Processing Toolbox (для обработки изображений) и другие. Система MatLab содержит так же мощное средство визуального моделирования динамических систем Simulink.
Целью данной работы является исследование процессов в АД с помощью математических моделей, представленных в декартовой системе координат.
При этом решены следующие задачи:
- с использованием понятия результирующего вектора плоской линейно независимой системы сигналов и уточненного понятия обобщенной электрической машины разработаны уравнения и структурные схемы АД в декартовых координатах для различных комбинаций векторных переменных;
- исследование процессов АД с помощью средства визуального моделирования SIMULINK, получение статических и динамических характеристик АД в декартовых координатах и их сравнение.
✅ Заключение
Выпускная квалификационная работа имеет научно-исследовательский характер и посвящена разработке и исследованию математических моделей АД с короткозамкнутым ротором в декартовых координатах. При выполнении работы получены следующие результаты:
1) С учетом понятия обобщённого результирующего вектора и обобщенной трехфазной машины разработаны уравнения и структурные схемы АД в декартовых координатах при различных комбинациях векторных переменных.
2) Выполнено исследование процессов реальных асинхронных двигателей 4А160М4У3 и 4A250S4y3 с номинальными мощностями 18,5 кВт и 75кВт соответственно с помощью средства визуального моделирования SIMULINK, получены статические и динамические характеристики АД в декартовых координатах и проведено их сравнение.
3) В моделях АД, составленных для различных комбинаций векторных переменных в декартовых координатах, при допущении постоянства ее параметров и при обеспечении условий их работоспособности результаты исследования совпадают. На основании этих результатов также можно сказать, что такие модели не уступают в точности аналогичным моделям в полярных координатах и могут служить основой для сравнительной оценки процессов, рассчитанных на моделях, учитывающих насыщение и эффект вытеснения тока ротора.
4) Дополнительно были разработаны и исследованы математические модели АД 4А160М4У3 в переменных Б — фгПРИ параметрах, соответствующих режиму короткого замыкания. Результаты цифрового воспроизведения модели свидетельствуют о том, что существенно увеличился пусковой момент, уменьшились колебания, а максимальный момент остался прежним.
1) С учетом понятия обобщённого результирующего вектора и обобщенной трехфазной машины разработаны уравнения и структурные схемы АД в декартовых координатах при различных комбинациях векторных переменных.
2) Выполнено исследование процессов реальных асинхронных двигателей 4А160М4У3 и 4A250S4y3 с номинальными мощностями 18,5 кВт и 75кВт соответственно с помощью средства визуального моделирования SIMULINK, получены статические и динамические характеристики АД в декартовых координатах и проведено их сравнение.
3) В моделях АД, составленных для различных комбинаций векторных переменных в декартовых координатах, при допущении постоянства ее параметров и при обеспечении условий их работоспособности результаты исследования совпадают. На основании этих результатов также можно сказать, что такие модели не уступают в точности аналогичным моделям в полярных координатах и могут служить основой для сравнительной оценки процессов, рассчитанных на моделях, учитывающих насыщение и эффект вытеснения тока ротора.
4) Дополнительно были разработаны и исследованы математические модели АД 4А160М4У3 в переменных Б — фгПРИ параметрах, соответствующих режиму короткого замыкания. Результаты цифрового воспроизведения модели свидетельствуют о том, что существенно увеличился пусковой момент, уменьшились колебания, а максимальный момент остался прежним.
ИЛИ
Поиск аналога
📕 Список литературы
🛒 Оформить заказ
⚡ Работу высылаем в течении 5 минут после оплаты.