Моделирование электропривода с АИН
28.11.2020
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?
Ответы
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.
Это электромагнитная мощность, а не полезная. Полезная: Р2 = Рэм–ΔРобм2–ΔРст2. Где Рэм=Мэм*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.
Не могу скачать. У вас есть оно на компе, можете прикрепом скинуть?
Ахахаха, выдаёт окно с 17 ошибками. Но всё равно спасибо, попытаться стоило. Буду исходные схемы пытаться дрючить)
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
Почему тогда он называется Electromagnetic Torque - электромагнитный момент?
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.
Так у вас есть нагрузка какая то или холостой ход?
Повесте через Torque Source нагрузку если ее нет и проверьте.
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.
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?
Некорректный вопрос. "Может не стоит заниматься этим д#%@мом?" - так было бы правильнее. И поверьте, я каждый божий день задаю себе этот вопрос.
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.
Не понял, что вы имейте в виду. Если файл, то вот он.
Нагрузка 100 Н*М. Запустил вашу модель, вроде так график и говорит.
А какой д.б. индекс модуляции по задумке и какой примерно кпд?
Странный график. У меня же момент задаётся обычным Step.
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?
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???
По постоянному току? Не понял: у меня тут 3 фазы - ток переменный.
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
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. :)
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.
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((
Если в кратце: при номинальной нагрузке всё - фигня, если КПД меньше 50%. А вот когда выше 50%, то уже можно обсуждать правильно или нет)
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.
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?!
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.
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.
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.
Вопрос риторический? Если нет, то она нужна для КПД, на КПД нужен преподам. Мне оно всё вообще не сдалось задаром)
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?
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.
@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.
Такое впечатление что у вас очень низкая частота напряжения выставлена и весь ток это ток потока машины, что приводит к большим потерям.
Awesome post! Thanks for this. www.roofinghalifax.ca