Моделирование асинхронного электропривода в системе Matlab

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Моделирование асинхронного электропривода в системе Matlab

Система MATLAB в настоящее время принята в качестве официального средства оформления инженерной документации и научных публикаций.

Возможности MATLAB весьма обширны, а по скорости выполнения задач система нередко превосходит своих конкурентов. Она применима для расчетов практически в любой области науки и техники. MATLAB широко используется при математическом моделировании различных динамических систем: электрических, гидравлических, механических, а также их комбинаций. Этому способствует не только расширенный набор матричных и иных операций и функций, но и наличие пакета расширения (toolbox) Simulink.

Пакет визуального программирования Simulink позволяет осуществлять исследование (моделирование во времени) поведения динамических линейных и нелинейных систем, причем составление «программы» и ввод характеристик систем можно производить в диалоговом режиме, путем сборки на экране схемы соединений элементарных (стандартных или пользовательских) звеньев. В результате такой сборки получается S-модель системы, которая сохраняется в файле с расширением.mdl.

В основе блок-схем S-моделей лежат элементарные блоки, позволяющие связать блок-схему со средой MATLAB и обеспечить функционирование в ней S-модели как программы. Эти блоки размещены в главной библиотеке пакета Simulink (рис. 1.), которая имеет то же название. Библиотека может быть пополнена пользователем за счет разработки собственных блоков.

Рис. 1. Браузер библиотек Simulink

асинхронный электропривод matlab

С помощью библиотеки SimPowerSystems моделируется поведение электрических силовых систем, представляющих собой комбинации электрических цепей и электромеханических устройств.

Эта библиотека функционирует в составе пакета Simulink и содержит модели типовых устройств силовой электроэнергетики, таких как трансформаторы, преобразователи, линии электропередач, электромашины и элементы силовой электроники.

Рис. 2. Браузер библиотек Simulink с открытой библиотекой SimPowerSystems

Принцип составления блок-схемы модели в библиотеке SimPowerSystems существенно отличается от принципа составления блок-схем в S-моделях. В последних, соединяемые блоки представляют собой программы математического преобразования входных величин блока в выходные величины независимо от их физического содержания, а линии соединения переносят некоторый информационный сигнал (рис. 3.).

Рис. 3. Фрагмент S-модели

Соединения же блоков SimPowerSystems обычно следует рассматривать как имитацию электрических соединений, линии соединения - как идеальную проводную связь, обеспечивающую передачу электрического сигнала (тока) от выхода одного блока к входу другого, а сами блоки библиотеки SimPowerSystems - как модели электрических процессов, протекающих в устройстве, поведение которого моделируется.

Рис. 4. Фрагмент модели в библиотеке SimPowerSystems

Модель электропривода включает в себя асинхронный двигатель М с фазным ротором, статорные обмотки которого подключены к трехфазной сети UA, UB, UC, а в его роторную цепь включен неуправляемый выпрямитель UZ (рис. 5). Статическую нагрузку на валу двигателя моделирует блок Mс. Импульсный регулятор выполнен на основе биполярного транзистора с изолированным затвором IGBT. Модель содержит обобщенную систему управления CONTROL SYSTEM. На вход данного блока поступают сигналы задания скорости или скольжения UZ и обратных связей (ОС): по скорости вращения двигателя Uw, по выпрямленному току ротора Uot и по выпрямленному напряжению ротора Uon. Выбор типа ОС зависит от конкретной конфигурации замкнутой системы и поставленной задачи исследования. Визуализация переходных процессов различных координат исследуемого асинхронного электропривода осуществляется с помощью ряда соответствующих средств системы MATLAB.

Рис. 5. Блок-схема модели асинхронного электропривода

Литература

1. Дьяконов В.П. MATLAB 6/6.1/6.5 + SIMULINK 4/5 в математике и моделировании. Полное руководство пользователя. - М.: Солон-Прес, 2003. - 546 с.: ил.

Размещено на Allbest.ru