Исследование режима реостатного пуска асинхронного двигателя в среде MATLAB

В настоящее время наибольшее распространение получили трехфазные асинхронные электродвигатели — они используются во всех сферах народного хозяйства (станки и оборудование, автоматика, телемеханика и т. д.). Объясняется это простотой эксплуатации, надежностью этих машин, небольшим весом и удачными габаритными размерами. Рассмотрим реостатный пуск асинхронного двигателя.

Реостатный пуск актуален только для асинхронных двигателей, имеющих фазный ротор со специальными выводами для подключения сопротивлений. Пуск осуществляется с помощью резисторов, включаемых в цепь ротора, что позволяет уменьшить пусковой ток. Главным преимуществом реостатного пуска асинхронного привода является тот факт, что при введении сопротивлений в цепь ротора момент двигателя не

Реостатный пуск обычно имеет несколько ступеней R1, R2, R3, которые в процессе пуска замыкают накоротко специальными выключателями KM1, KM2, KM3.

Большими возможностями для исследования работы двигателя постоянного тока обладает пакет Matlab с приложениями Simulink и SimPowerSystems, имеющий библиотеки виртуальных электрических машин, силовой электроники, источников энергии, измерительных приборов

Рассмотрим пример моделирования процесса реостатного пуска асинхронного двигателя со следующими параметрами (скорость вращения ротора 1500 об/мин, мощность двигателя 2,2 кВт, напряжение питания – 380 В) исследуемой установки на компьютерной модели, созданной в пакете Matlab (рис. 1).

падает, понижается лишь его скорость.

Рис. 1. Компьютерная модель в пакете Matlab

Функционально модель реостатного пуска привода состоит из пускового реостата «пуск», Асинхронного двигателя (Asynchronous Machine), вентиляторной нагрузки «нагрузка» и блока «питание». Блок «пуск» состоит из трех сопротивлений которые включаются последовательно в разные моменты времени что обеспечивает пуск двигателя в три ступени. Блок «питание» формирует трехфазное напряжение с заданной амплитудой и частотой. Блок «нагрузка» формирует вентиляторную нагрузку.

Структура блоков представлена на рис. 2.

а)

б)

в)

Рис. 2. Структура блоков а) «пуск», б) «питание» в) «нагрузка»

В ходе моделирования получены осциллограммы пускового тока, электро- магнитного момента, и скорости вращения ротора, представленные на рис.3.

Рис. 3. Осциллограммы: а) электромагнитного момента, б) скорость вращения ротора

В результате моделирования реостатного пуска асинхронного двигателя были получены следующие данные переходных процессов: время разгона двигателя tпп=0,2с, максимальное зна- чение пускового тока Iпм=25,7А, который является допустимым для данного электродвигателя, изменение знака электромагнитного момента не наблюдается.