Дослідження трифазно магнітоелектричної синхронної машини

Мета роботи: дослідження трифазної явнополюсної, магнітоелектричної синхронної машини.

Зміст роботи

1. Зняття робочих характеристик машини в руховому режимі.

2. Зняття залежності споживаної з мережі потужності від потоку порушення машини.

Опис віртуальної лабораторної установки

Віртуальна лабораторна установка представлена на рис.1.

Вона містить:

· джерело змінної трифазної напруги Source з бібліотеки Power System Blockset/Extras/Electrical Sources;

· вимірник трифазної напруги і струму Three-Phase V-I Measurement з бібліотеки Power System Blockset/Extras/ Measurement;

· досліджувану трифазну синхронну машину Permanent Magnet Synchronous Machine з бібліотеки Power System Blockset/Machines;

· вимірник активної і реактивної потужності Р1, Q1 з бібліотеки Power System Blockset/Extras/Measurement;

· блок виміру змінних стану машини Machines — Measurements бібліотеки Power System Blockset/Machines;

· блок Display для кількісного представлення вимірюваних потужностей (у трьох перших вікнах блоку представлені активні потужності в кожній фазі машини, у трьох останніх — реактивні потужності);

· блок RMS з бібліотеки Power System Blockset/Extras/ Measurement, що вимірює діючий струм у фазі машини;

· блок Moment для завдання механічного моменту на валу машини з головної бібліотеки Simulink/Source;

· блок Product з головної бібліотеки Simulink/Math, що обчислює механічну потужність на валу машини;

· блок Scope для спостереження струму статора, моменту і механічної потужності синхронної машини з головної бібліотеки Simulink/Sinks;

· блок Display для кількісного представлення вимірюваного струму (А) і електромагнітного моменту (Нм) машини з головної бібліотеки Simulink/Sinks;

· блок Mux, що поєднує два сигнали в один векторний з головної бібліотеки Simulink/Sygnal & System.

clip_image002

Рис.1. Модель для дослідження синхронної машини

Порядок виконання роботи

Параметри синхронної машини і джерела харчування для виконання роботи задаються викладачем. Зняття механічної і робочої характеристик машини в руховому режимі проводиться на моделі (рис.1) при зміні навантажувального моменту від нуля до 1,4 від номінального. Номінальний момент визначається з виразу:

clip_image004

де Um, w=2pf – амплітуда і частота джерела живлення;

Фm, Rs, р – максимальний потік, опір статора і число пар полюсів машини.

Для кожного значення моменту навантаження здійснюється моделювання. При проведенні досліджень заповнюється таблиця 1.

Таблиця 1

Вимірювання

Обчислення

М [Нм]

P1 [Вт]

Q1 [ВАр]

U1 [B]

I1 [A]

w рад/с

P2 [Вт]

I [A]

j [град]

cosj

h [%]

10

509.9

1094

83.69

6.099

78.57

785.7

6.09

1.135

0.422

1.54

11

457.7

1068

73.27

6.247

78.61

864.7

6.25

1.166

0.394

1.90

12

531.2

1035

86.5

6.141

78.63

943.6

6.15

1.097

0.457

1.78

13

542.2

1079

88

6.161

78.51

1021

6.20

1.105

0.449

1.88

14

566.5

1089

91.82

6.17

78.54

1100

6.18

1.091

0.461

1.94

15

609.2

1059

99.15

6.144

78.53

1178

6.14

1.049

0.499

1.93

16

667.1

1008

109.79

6.076

78.53

1257

6.08

0.986

0.552

1.88

17

622.6

1031

99.64

6.248

78.55

1335

6.25

1.028

0.517

1.98

18

697.7

1021

113.35

6.155

78.55

1414

6.16

0.971

0.564

2.03

19

718.6

986.5

116.32

6.178

78.53

1492

6.18

0.941

0.589

2.08

20

711.4

986.2

113.3

6.279

78.58

1572

6.28

0.946

0.585

2.21

Обчислення здійснюються по формулах:

clip_image006

Зняття залежності споживаної з мережі потужності від потоку порушення машини здійснюється на моделі (рис.1) при постійному моменті навантаження (задається викладачем). Максимальний потік у поле Flux induced magnets варто задавати в діапазоні 0,6-1,2 Вб із кроком 0,05 Вб. Для кожного значення потоку проводити моделювання, за результатами заповнити таблицю 2.

Таблиця 2

Фm [Вб]

Q1 [ВАр]

P1 [Вт]

cosj

0.6

1182

697.7

0.508

0.7

1102

746.6

0.561

0.8

1096

695.2

1.006

0.9

1094

748.1

0.971

1.0

1011

752.8

0.931

1.1

1034

709.4

0.969

1.2

986.2

711.4

0.946

6. Зміст звіту

6.1. Схема моделі й опис віртуальних блоків.

6.2. Робочі характеристики машини в руховому режимі.

6.3. Залежності Р1, Q1, cos від Фm.

Оставьте комментарий к статье