Тип работы:
Предмет:
Язык работы:


Моделирование АД в полярных координатах

Работа №24665

Тип работы

Бакалаврская работа

Предмет

электроэнергетика

Объем работы96
Год сдачи2018
Стоимость5900 руб.
ПУБЛИКУЕТСЯ ВПЕРВЫЕ
Просмотрено
435
Не подходит работа?

Узнай цену на написание


ВВЕДЕНИЕ 8
1. Обобщенный электромеханический преобразователь энергии 10
1.1. Пространственный (результирующий) вектор линейно независимой
трехфазной плоской системы сигналов 10
1.2. Векторно-матричные уравнения электромагнитных контуров
обобщенной электрической машины. Целесообразность использования математического аппарата комплексных функций 20
1.3. Общая формула электромагнитного момента. Уравнение движения 27
2. Математические модели асинхронной машины в полярных координатах при
допущении постоянства ее параметров 30
2.1. Разработка уравнений и структурных схем асинхронной машины в
полярных координатах 30
2.1.1 Теоретические предпосылки для создания математических моделей
асинхронных машин в полярных координатах 30
2.1.2 Уравнения и структурные схемы в полных переменных 31
2.1.3 Уравнения и структурные схемы в переменных ys, yr 37
2.1.4 Уравнения и структурные схемы в переменных is, yr 43
3 Результаты моделирования 47
3.1. Результаты моделирования AM в полных переменных 47
3.1.1 Результаты моделирования двигателя 4А160М4У3 47
3.1.2 Результаты моделирования двигателя 4 А250 S4Y 3 52
3.2 Результаты моделирования AM в переменных ys, yr 57
3.3.1. Результаты моделирования двигателя 4А160М4У3 57
3.2.2 Результаты моделирования двигателя 4 А250 S4Y 3 62
3.3 Результаты моделирования AM в переменных is, yr 67
3.3.1 Результаты моделирования двигателя 4А160М4У3 67
3.3.2 Результаты моделирования двигателя 4A250S4Y3 73
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 78
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 79
ПРИЛОЖЕНИЕ А 81
ПРИЛОЖЕНИЕ Б 83
ПРИЛОЖЕНИЕ В 86
ПРИЛОЖЕНИЕ Г 91


При проектировании систем электропривода возникает проблема проверки правильности и эффективности принятых решений. Наиболее достоверным способом такой проверки является физический эксперимент: 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. Например, для исследования электропривода экскаватора может быть изготовлена его уменьшенная модель. 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 как бы 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.
Данный дипломный проект выполнен с широким применением средства визуального программирования Simulink. В нём подробно рассмотрено понятие обобщённого вектора, его связь с трёхмерной и плоской системой координат. На основании понятия обобщённого вектора смоделирован реальный асинхронный двигатель.

Возникли сложности?

Нужна помощь преподавателя?

Помощь студентам в написании работ!


Данная дипломная работа имеет научно-исследовательский характер и посвящена разработке, исследованию и применению математических моделей асинхронных машин в полярных координатах. При выполнении работы были получены следующие результаты:
1) Разработан набор математических моделей асинхронной машины, в которых векторные переменные состояния представлены их полярными координатами. Для этих моделей разработаны структуры реализации их для двигателей 4А160М4У3 и 4A250S4Y3 с номинальной мощностью 18,5 кВт и 75кВт соответственно в пакете прикладных математических программ MatLab.
2) Установлено, что при нулевых начальных значениях модулей векторных переменных, организация вычислительного процесса в цифровой форме вызывает определенные затруднения, обусловленные наличием операций деления переменных. Эти затруднения легко устраняются введением пренебрежимо малых по величине начальных значений модулей векторных переменных (устраняется деление на ноль). Выполнение указанного условия обеспечивает работоспособность всех вариантов математических моделей, что характеризует принципиальную возможность их использования в практике.
3) Результаты исследования свидетельствуют, что математические модели АД в полярных координатах при допущении постоянства ее параметров и при обеспечении условий их работоспособности показывают схожие результаты для различных комбинаций векторных переменных. Эти результаты весьма точно соответствуют результатам, полученным на моделях в декартовой системе координат, представленных в работе Давыдовой В.М.



1. Соколовский Г. Г. Электроприводы переменного тока с частотным регулированием: учеб. для вузов. М.: Академия, 2006. 260 с.
2. Терехов В. М., Осипов О. И. Системы управления электроприводов: учеб. для вузов / под ред. В. М. Терехова. М.: Академия, 2005. 300 с.
3. Виноградов А. Б. Векторное управление электроприводами переменного тока / под ред. А. Р. Колганова. Иваново: ГОУ ВПО «Ивановский государственный энергетический университет имени В. И. Ленина», 2008. 298 с.
4. Карагодин М. С., Федоренко А. А. Уравнения динамики частотноуправляемых электроприводов: учеб. пособие. Красноярск: КрПИ, 1985. 92 с.
5. Панкратов В. В. Векторное управление асинхронными элетроприводами: учеб. пособие для вузов. Новосибирск: НГТУ, 1999. 66 с.
6. Шрейнер Р. Т., Дмитренко Ю. А. Оптимальное частотное управление асинхронными электроприводами / под ред. Н. Н. Мурашовой, Е. Б. Татариновой. Кишинев: «Штиинца», 1982. 224 с.
7. Усольцев А. А. Частотное управление асинхронными двигателями: учеб. пособие для вузов. СПб: СПбГУ ИТМО, 2006. 94 с.
8. Федоренко А. А., Лазовский Э. Н. Обобщенный (результирующий) пространственный вектор плоской трехфазной линейно независимой системы сигналов // Вестник СибГАУ им. академика М. Ф. Решетнева, Красноярск. 2011. № 2(35). С. 76 - 79.
9. Шрейнер Р. Т. Математическое моделирование электроприводов переменного тока с полупроводниковыми преобразователями частоты. Екатеринбург: УРО РАН, 2000. 654 с.
10. Высшая математика в упражнениях и задачах: учеб. пособие для вузов. В 2 т. Т. 2. П. Е. Данко [и др.]. М.: Мир и образование, 2007. 416 с.
11. Зайцев И. Л. Элементы высшей математики: учеб. пособие. М.: Наука, 1972. 416 с.
12. Бессонов Л. А. Теоретические основы электротехники: учеб. для вузов. М.: Высшая школа, 1967. 528 с.
13. Федоренко А. А., Лазовский Э. Н. Анализ математических моделей асинхронной машины с короткозамкнутым ротором.
14. Карагодин М. С., Федоренко А. А. Уравнения асинхронной машины в полярной системе координат // Оптимизация режимов работы систем электроприводов/ под ред. В. А. Трояна. Красноярск: КрПИ, 1982. 166 с.
15. Копылов И. П. Математическое моделирование электрических машин: учеб. для вузов. - 3-е изд., перераб. и доп. М.: Высшая школа, 2001. 327 с.
16. Вольдек А. И. Электрические машины: учеб. для вузов. Л.: Энергия,1978. 832 с.
17. Копылов И. П. Справочник по электрическим машинам: в 2 т. / под ред. И. П. Копылова, Б. К. Клокова. М.: Энергоатомиздат, 1988.
18. Ланграф С. В. Асинхронный электропривод: учеб. пособие. Томск: Изд-во ТПТУ, 2003. 165 с.
19. Федоренко А. А., Лазовский Э. Н., Печатнов М. А. Уравнения динамики асинхронной машины, инвариантные к скорости вращения системы координат // Красноярск: ИПК СФУ, 2011.
20. Герман-Галкин С. Г. MATLAB &Simulink. Проектирование мехатронных систем на ПК. СПб.: КОРОНА-Век, 2008. 368 с.
21. Черных И. В. Моделирование электротехнических устройств в MATLAB, SimPowerSystem и Simulink. М.: ДМК-Пресс, 2008. 288 с.
22. Чиликин М. Г., Ключев В. И., Сандлер А. С. Теория автоматизированного электропривода: учеб. пособие для вузов. М.: Энергия,1979. 616 с.
23. Москаленко В. В. Электрический привод: учеб. для вузов. М.: Академия, 2007. 368 с.


Работу высылаем на протяжении 30 минут после оплаты.



Подобные работы


©2024 Cервис помощи студентам в выполнении работ