站点地图  
 
 
 用户名:
 密    码:
 
 新用户注册 忘记密码?
 
>>>公 司 新 闻 / 三相异步电动机动态过程仿真
 

 

 

三相异步电动机是一个高阶次 、非线性、强耦合的多变量系统,其瞬态过程由一组非线性微分方程来描述。对包含各类运行条件的复杂的电机瞬态过程进行数值计算和性能仿真,实际上已成为现代电机研究的基本方法。
    赛能公司开发了三相异步电动机仿真试验系统。
    如上图所示

一,异步电动机数学模型根据交流电机理论,三相鼠笼式异步电动机在dq轴下的等效电路。
如图2所示:
其中:
Rs、Rr为定、转子电阻;
Ls、Lr为定、转子自感;
Lm为定、转子间互感;
Vqs、Vds为q、d轴定子电压;
Vqr、Vdr为q、d轴转子电压;
Iqs、ids为q、d轴定子电流;
Iqr、idr为q、d轴转子电流;
Ω为电机转子的电气角速度;

二。电机动态行为仿真

    将讨论的异步电机的动态行为包括额定电压情况下的理想空载启动过程、负载突加和突减过程以及电机端口三相突然短路并延时自行恢复正常运行的过程。
    分析对象选定为正弦电压源供电的三相鼠笼型异步电动机。
仿真对象及参数:
    一台四极、4kW、400V、50Hz、ηcosφ0.88的三相鼠笼型异步电动机,定子Y连接

Rs=1.405Ω,
Rr=1.395Ω,
Ls=Lr=0.005893H,
Lm=0.1722H,
J=0.022kg·m
① 理想空载启动过程
    计算结果由图3至图6图形给出。反映转动惯量J对启动性能的影响,图3至图6给出的仿真结果(图中 Tem 和ω为标幺值)表明 ,电机的启动时间基本上与转动惯量成正比 ,小惯量(本例为实际值的 0.5倍)电机在启动速率上有优势,起动转矩倍数也比较小 ,但速度会出现明显的超调。而随着惯量的增加,超调量会逐渐减少,至惯量的取值大于或等于实际值2倍之后,则超调量几乎为零,但起动转矩倍数却稍有增大。

② 负载转矩的突加和突减过程
    设负载突变前电机运行于理想空载状态.假定负载转矩突加和突减的幅度相同(标幺值为 1),即突加和突减过程结束后电机依然回到理想空载运行状态。为使数值结果更具有典型意义假定在负载转矩变化过程中,端电压保持为额定值,而转动惯量亦取值为实际值的两倍,即J=0.004kg·m 。
   仿真结果,为节约篇幅,只给出α-β-0,坐标系中的一组计算结果,如图7所示,其中isa,ira分别是定子和转子 A 相电流 。数值结果表明 ,虽然突加和突减负载转矩的幅度并不小(标幺值为1,实际值应略大于额定转矩),但产生的电流冲击并不大( 幅值的标幺值在2.0左右),远小于空载启动时的电流冲击值(幅值的标幺值为10左右,见图5),转矩的跟踪能力也比较好( 尽管转动惯量被加大了 1 倍),并且转速能很快达到稳定值,
③ 端部三相突然短路及其恢复过程
    设短路前、后电机一直运行于理想空载状态,而短路前端电压保持为额定值。又假定三相突然短路故障经适当延时后自行清除,且故障恢复后电机端电压依然回到额定值 。在仿真计算中,转动惯量仍取值J=0.04.kg·m .仿真结果如图8 ,
    结果表明 ,空载三相突然短路和重投入过程中的电流冲击是非常显著的 ,其电流冲击幅度与启动过程相近。

 





 

Copyright © 2007 SHINE Inc, All rights reserved. 赛能公司,保留所有权利。  渝ICP备11004866号
友情链接   中仪展   提供设计制做及技术支持 GooglesiteMap
TeL:+86(0)23  68617522   68630644   FAX:+86(0)23   68614000   E-mail:shine_e@vip.163.com