• Регистрация
Hate_Matlab
Hate_Matlab-10.82
н/д
  • Написать
  • Подписаться

Моделирование электропривода с АИН

Доброго времени суток!

У меня есть 2 схемы асинхронного привода с АИН. Первая - это с ШИМ, вторая - с векторным управлением. Нужно построить... ну хотя бы попытаться... одну из них любую. Проблемы следующие:

  • кто-нибудь знает, где найти вот эти 2 блока (выделены) в MATLAB 2019?
  • как задать нелинейный момент на валу Tm? Не гиперболический/экспоненциальный, а такой, который функцией не опишешь (по аналогии с "нелинейный резистор")
  • как вывести КПД? У меня сейчас обычная схема "сеть-АД", вешаю ваттметр перед движком - это Р1, а Р2 как тут определить?

 

Файлы

  • с ШИМ.jpg
  • с векторным управлением.jpg

Теги

    28.11.2020

    Ответы

    • Andrey Ermakov
      Andrey Ermakov +42.44
      29.11.2020 12:42

      https://www.mathworks.com/matlabcentral/fileexchange/73196-field-oriented-control-of-induction-motor?s_tid=srchtitle

      Посмотрите по ссылке.

      Так же есть готовые блоки управления в хелпе матлаба.

      Мощность на выходе  асинхронной машины P=W*T момент и скорость можно праям из блока mashine demux получить.

      • Hate_Matlab
        Hate_Matlab-10.82
        29.11.2020 14:52

        Мощность на выходе  асинхронной машины P=W*T момент и скорость можно праям из блока mashine demux получить.

        Это электромагнитная мощность, а не полезная. Полезная: Р2 = Рэм–ΔРобм2–ΔРст2. Где Рэмэм*w, а с движка снимается именно ЭМ момент.

        Я просто пробовал уже перемножать Т и w, а затем их произведение делить на Р1, но там лютая чушь на дисплей выходила: при номинальной нагрузке десятитысячные доли был КПД.

        Посмотрите по ссылке.

        Не могу скачать. У вас есть оно на компе, можете прикрепом скинуть?

        • aBoomest
          aBoomest+436.31
          29.11.2020 21:12
          • Hate_Matlab
            Hate_Matlab-10.82
            30.11.2020 16:02

            Ахахаха, выдаёт окно с 17 ошибками. Но всё равно спасибо, попытаться стоило. Буду исходные схемы пытаться дрючить)

          • Andrey Ermakov
            Andrey Ermakov +42.44
            1.12.2020 10:53

            На выходе мотора вы получаете мехонический момент и как следствие механическую мощность.

            Методом 2х ваттметров можете измерить мощность на входе двигателя, это будет электрическая мощность, поделив одно на другое получите КПД.  КПД и будет десятичные доли если не нормировать к 100%. если P1=100 P2=70 то кпд будет 0.7

            • Hate_Matlab
              Hate_Matlab-10.82
              1.12.2020 14:54

              На выходе мотора вы получаете мехонический момент

              Почему тогда он называется Electromagnetic Torque - электромагнитный момент?

              КПД и будет десятичные доли

              Да он и должен быть в десятичных долях, только у меня он в номинальном режиме на дисплее выводится в десятитысячных долях. Что в принципе логично, если с движка я снимаю электромагнитную мощность, а не механическую.

              • Andrey Ermakov
                Andrey Ermakov +42.44
                1.12.2020 16:28

                Так у вас есть нагрузка какая то или холостой ход?

                Повесте через Torque Source нагрузку если ее нет и проверьте.

                • Hate_Matlab
                  Hate_Matlab-10.82
                  1.12.2020 19:33

                  Я же уже 2 раза писал, что у меня номинальный режим. Нагрузка 100 Н*м, двигатель 15 кВт на 1430 об/мин. Можете сами посчитать. При всё при этом Display показывает лютую чушь по окончании моделирования (то, что на нём в процессе моделирования возникают величины из разряда 4300, я вообще молчу). 

                  Вот сейчас в левом, нижнем блоке, который я выбрал вместо того, что на фотографиях схем выше, я "индекс модуляции" понизил, КПД стал 0,38. Бред, конечно, в номинальном-то режиме, но лучше, чем 0,0000000001, как было раньше. Я б сделал "индекс" ещё ниже, да уже некуда - там будет 0, а он не может быть нулевым.

                  Ahhh, shit, какие разрабы м%№#ки - всё через одно место.

        • aBoomest
          aBoomest+436.31
          1.12.2020 22:23

          Чисто интересно :), может стоит заняться моделированием в програме где разрабы не "м%№#ки"? Явно же так лучше будет? Причем Вам в первую очередь. Матлаб не единственный в своем роде.

          PS: Модель не выкладывали?

          • Hate_Matlab
            Hate_Matlab-10.82
            2.12.2020 15:18

            может стоит заняться моделированием в програме где разрабы не "м%№#ки"?

            Некорректный вопрос. "Может не стоит заниматься этим д#%@мом?" - так было бы правильнее. И поверьте, я каждый божий день задаю себе этот вопрос.

            Матлаб не единственный в своем роде.

            Даже если я найду хотя бы одну нормальную прогу, которая будет локализована на русский, и она будет сделана не на левой коленке с прогибом руки под правую, останется просто невыполнимая миссия: убедить кучу преподов перейти на эту прогу и установить её на компы, которые ещё, наверное в советское время были не первой свежести.

            PS: Модель не выкладывали?

            Не понял, что вы имейте в виду. Если файл, то вот он.

          • aBoomest
            aBoomest+436.31
            2.12.2020 20:39

            Нагрузка 100 Н*М. Запустил вашу модель, вроде так график и говорит.

            А какой д.б. индекс модуляции по задумке и какой примерно кпд?

            • Hate_Matlab
              Hate_Matlab-10.82
              3.12.2020 12:10

              Нагрузка 100 Н*М. Запустил вашу модель, вроде так график и говорит.

              Странный график. У меня же момент задаётся обычным Step.

              А какой д.б. индекс модуляции

              Вообще в этом и заключается исследование: он должен быть разным, если вас конкретные значения для опытов интересуют, то 0,15; 0,25; 0,5; 0,8; 1. И это пока только для прямоугольного сигнала PWM Generator, а как задать пилообразный, не подскажете?

              по задумке и какой примерно кпд?

              Тот, который должен быть у 15 кВт-ного двигателя в номинальном режиме))
              Мы же с вами оба электроэнергетики, вы шарящий, я всё это в рот... кхм... я не особо шарящий. Но мы оба знаем, что двигатель с номинальным КПД в 38% не существует в природе, потому что кому такая бесполезная трата ресурсов нужна? 15 кВт-ные двигатели по идеи имеют КПД 0,75-0,85 если не ошибаюсь. Ну блин, по крайней мере явно не ниже 50%, вот прям явно!

              P.S. Меня ещё напрягает потребляемая мощность АД на верхнем дисплее: 30 с гаком кВт. Нафига ему в два раза больше номинальной?

              P.P.S. Сейчас поставил схему без транзисторов, питаю от Three-Phase Programmable Source [400 0 50]. Даёт КПД=0,949 и P1=16 кВт. Чё, он хочет сказать, что АИН теряет 62% энергии???

              • Andrey Ermakov
                Andrey Ermakov +42.44
                4.12.2020 23:09

                P.P.S. Сейчас поставил схему без транзисторов, питаю от Three-Phase Programmable Source [400 0 50]. Даёт КПД=0,949 и P1=16 кВт. Чё, он хочет сказать, что АИН теряет 62% энергии???

                 

                Вы используете для вычисления мощности блок не предназначенный для работы с не синосоидальными сигналами. Лучше поставьте ФНЧ по звену питания инвертора и поститайте мощность по DC

                • Hate_Matlab
                  Hate_Matlab-10.82
                  5.12.2020 19:57

                  поститайте мощность по DC

                  По постоянному току? Не понял: у меня тут 3 фазы - ток переменный.

                  • Andrey Ermakov
                    Andrey Ermakov +42.44
                    6.12.2020 21:30

                    Это у вас со стороны двигателя 3 фазы, а со стороны питания инвертора ШИна постоянного тока. вот в ней и посчитайте. Ну или из заданий системы управления посчитайте, Pel=Ualpha*Ialpha+Ubeta*Ibeta. 

                    Для прям измерения КПД не катит но оценить +-5 процентов можно

                     

            • aBoomest
              aBoomest+436.31
              3.12.2020 17:17

              1. Это на входе он так задается. А я вам привел график на выходе блока движка, т.е. на первый взгляд усе не плохо.
              2. Посмотрю по возможности про индекс модуляции, н оне обещаю, времени не всенгда хватает ск сожалению на досуг.
              3. Для всех распространенных типов сигналов блоки в симулинке имеются.
              4. Про КПД - ясно что ближе к 1. Я не уверен в вашей модели ибо с движками не особо дело имел.

              Эта модель из хелпа такая? ПОчему спарвшиваю? В формулах КПД мощности какие? Мгновенные? Честно говоря не уверен. (Хотя если модель из хелпа, то наверняка там все верно должно быть) Может действующие значения тока и напряжения на косинус(синус)?
              5. На счет, что там теряется в АИН - это я не помошник.  :)

              • Hate_Matlab
                Hate_Matlab-10.82
                3.12.2020 17:38

                2. Посмотрю по возможности про индекс модуляции, н оне обещаю, времени не всенгда хватает ск сожалению на досуг.

                Если что, то при индексе, равным 1, КПД выдавался 0,000..., а осциллограммы и прочие значения - я вообще молчу. Хотя по учебнику по силовухе этот параметр лежит в 0<m=<1.

                3. Для всех распространенных типов сигналов блоки в симулинке имеются.

                Это понятно, только вот этот "ШИМ-генератор" я на пилообразный сигнал не нашёл, я и этот то ели нашёл (скорее всего даже не тот), и он только прямоугольники задаёт((

                4. Про КПД - ясно что ближе к 1. Я не уверен в вашей модели ибо с движками не особо дело имел.

                Если в кратце: при номинальной нагрузке всё - фигня, если КПД меньше 50%. А вот когда выше 50%, то уже можно обсуждать правильно или нет)

                Эта модель из хелпа такая?

                Нет) Help для меня - самый бесполезный инструмент. Это из учебника Германа-Галкина (стр.235). Я её просто немного переделал под свои нужды, КПД изначально там не измерялся, но да - на него мгновенные мощности идут. И если посмотрите там таблицу элементов схемы, то поймёте, почему разрабы чудаки с буквы "м".
                U/корень(2)*I/корень(2)*cos'фи' можете попробовать, но если заглянете в блок Power в моей моделе, тот он именно так вычисления и делает.

            • aBoomest
              aBoomest+436.31
              7.12.2020 18:14

              Инвертор выдает ВЧ прямоугольники. Повторюсь - не знаю о чем это - может такое и возможно и это уже высшие материи у приводчиков ибо книга Г-Г - весьма отличная книга. Хорошобы спецы подключилсь и подсказали. А вобще в справке на этот блок есть пример в котором сравнение нескольких инверторов и один из них точно на выходе синус дает.

              Плюс выше писали что если не синус то мощность так прсто наверно не посчитать. Хотя имхо мгновенная мощность она и в африке  мгновенная мощность. Другое дело кому она нужна?!

              • Hate_Matlab
                Hate_Matlab-10.82
                7.12.2020 23:36

                Инвертор выдает ВЧ прямоугольники. Повторюсь - не знаю о чем это - может такое и возможно и это уже высшие материи у приводчиков ибо книга Г-Г - весьма отличная книга.

                Ну это вообще нормально, что напряжение прямоугольное. Это лечится LC-фильтрами для высших частот - они делают её более похожей на синусоиду. Только вот у меня задание сначала хотя бы без фильтров сделать модель не через три звезды - колено с ШИМ и амплитудно-импульсной модуляцией (и как обычно прога начала ныть на самом лёгком).
                Книга, может и хорошая, но чем дальше разрабы м#дят, тем она бесполезнее становится.

                А вобще в справке на этот блок есть пример в котором сравнение нескольких инверторов и один из них точно на выходе синус дает.

                Я практически никогда хелп не понимать. Переводчик бьётся в истерике, когда я ввожу в него оттуда фразы. О какой схеме вы говорите? Покажите скриншот, пожалуйста, может хоть что-то пойму.

                Плюс выше писали что если не синус то мощность так прсто наверно не посчитать.

                Ля, точняяяяяяяк. Там же на корень(2) делят, а напряжение прямоугольное. Ну там много блоков получения мощности, может найду среди них универсальный, или посчитаю, как выше сказали.

                Другое дело кому она нужна?!

                Вопрос риторический? Если нет, то она нужна для КПД, на КПД нужен преподам. Мне оно всё вообще не сдалось задаром)

                • aBoomest
                  aBoomest+436.31
                  8.12.2020 10:47

                  1. Жизнь течет, конечно книги устаревают, в этом нет сомнения.

                  3. Help на этот блок: https://www.mathworks.com/help/physmod/sps/powersys/ref/universalbridge.html

                  Там в середине где-то есть фраза с сылкой: "See power_sfavg for an example comparing these two models to an Universal Bridge block using IGBT/Diode device."

                  4. Я имел ввиду риторический, что в учебниках и справочниках наверно (не точно) все параметры через действующие значения а не мгновенные?

                   

                  • Andrey Ermakov
                    Andrey Ermakov +42.44
                    9.12.2020 12:38

                    Вы пойдеите иным путем.

                    Соберите сначала модель АИН с нагрузкой просто RL, с ней посчитайте все.

                    Добавьте дивигатель. По ходу вам станет понятно, какие блоки что и как делают и какой физиеский смысл несут.

                    • Hate_Matlab
                      Hate_Matlab-10.82
                      9.12.2020 16:39

                      @aBoomest @On4ip Andrey Ermakov

                      Я попробовал измерить P1 на стороне постоянного тока. На удивление в номинальном режиме тот блок, который используется только для синусоидальных U и I и тупое перемножение оных параметров от источника постоянного напряжения показали идентичный результат (только вот знак меня немного напрягает). Может всё-таки Power (3ph, Instantanous) подходит не только для синусоид...

                      Короче походу КПД реально 39%. Ну или я не знаю уже, что не так с этой прогой... как обычно.

                      P.S. Попробовал поставить RL-нагрузку. Ну всё примерно такое же на осциллограммах. 

                      • Andrey Ermakov
                        Andrey Ermakov +42.44
                        9.12.2020 21:18

                        Такое впечатление что  у вас очень низкая частота напряжения выставлена и весь ток это ток потока машины, что приводит к большим потерям.