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.

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:

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

Ф_m, R_s, 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

Обчислення здійснюються по формулах:

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

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 Ф_m.