5 – LABORATORIYA ISHI
Maxsus dasturiy vositalardan foydalanish
Matlab-Simulink dasturiy paketi vositasida asinxron elektr motorini
modellash
5.1. Ishni bajarishdan maqsad
Matlab dasturi yordamida motor va generator rejimlarida ishlaydigan
asinxron elektr motorini modellashni o’rganish.
1. Matlab-Simulink dasturi yordamida modelashtirishni metodikasi bilan
tanishish.
2. Modelni kiritish rejimini o’rganish.
3. Asinxron motorni to’g’ridan to’g’ri ishga tushirish va keyin unga yuklama
berishni taqikotlash.
4. Matlab dasturini boshqa imkoniyatlarini mustaqil o’rganish.
5.2. Ishga oid nazariy tushunchalar
Simulink — dinamik sistemalarni modellashtirish, imitatsiya va tahlil qilish
uchun interaktiv vositadir. U grafik blok-diagrammalarni qurish dinamik tizimlarni
imitatsiya
qilish,
tizimlarning
ishlashini
tekshirish
va
loyihalarni
mukammallashtirish imkoniyatlarini beradi. Simulink MATLAB bilan to’la
integrallashgan.
Asinxron motor (Asynchronous Machine)
Piktogrammasi:
5.1-rasm. Motorning almashtirish sxemasi
Vazifasi:
Motor va generator rejimlarida ishlaydigan asinxron elektr motorini
modellaydi. Motorning ishlash rejimi elektromagnit momentning ishorasiga asosan
aniqlanadi.
Modelning A, B va S portlari mashina stator cho’lg’amining chiqishlari, a, b
va s portlari esa rotor cho’lg’amining chiqishlari bo’lib hisoblanadi. Modelning Tm
porti harakatlanishga qarshilik momentini boshqarish uchun xizmat qiladi.
Modelning m chiqish portida 21 elementdan iborat vektor signal shakllanadi. Ular
quyidagilar: harakatlanmaydigan va aylanuvchi koordinatalar sistemalarida rotor
va statorning toklari, magnit oqimlari va kuchlanishlari, elektromagnit moment,
valning aylanish tezligi va uning burchak xolati. Vektordan o’zgaruvchilarni
ajratib olishni qulaylashtirish uchun SimPowerSystems kutubxonasida
MachinesMeasurement Demux bloki mavjud. Asinxron motorning modeli elektr
va mexanik qismlardan iborat. Elektr qismi to’rtinchi tartibli va mexanik qismi
ikkinchi tartibli xolatlar fazosining modelidan iborat. Hamma elektr o’zgaruvchilar
va motorning parametrlari motorning stator tomoniga keltirilgan. Motor elektr
qismining boshlang’ich tenglamalari ikki fazali (dq-o’qlar) koordinatalar sistemasi
uchun yozilgan. Motorning almashtirish sxemasi 5.1-rasmda keltirilgan.
5.2-rasm. Asinxron motorning almashtirish sxemasi
Asinxron
motori
modelining
Simulink
prototipi
bilan
:toolbox\powersys\powersys papkasidagi powerlib_models.mdl kutubxonasini
ochib tanishish mumkin.
Parametrlarini o’rnatish oynasi:
5.3-rasm. Blok parametrlarini sozlash
Blokning parametrlari:
Rotor type:
[Rotorning turi]. Parametrning qiymati quyidagi ro’yxatdan tanlanadi:
· Squirrel-Cage –qisqa tutashtirilgan rotor;
· Wound – fazali rotor;
Reference frame:
[Koordinatalar
sistemasi]. Parametrning qiymati quyidagi ro’yxatdan
tanlanadi:
· Rotor – rotorga nisbatan siljimaydigan;
· Stationary - statorga nisbatan siljimaydigan;
· Synchronous – maydon bilan birga aylanadigan.
Nom. power, L-L volt. and frequency[Pn(VA), Un(V), fn(Hz)]:
[Nominal quvvat Pn (VA), ta’sir etuvchi liniya kuchlanishi Un (V) va nominal
chastota fn (Gs)].
Stator [Rs(Ohm) Lls(H)]:
[Statorning qarshiligi Rs (Om) va induktivligi Ls (Gn)].
Rotor [Rr(Ohm) Llr’(H)]:
[Rotorning qarshiligi Rs (Om) va induktivligi Ls (Gn)].
Mutual inductance Lm(H):
[O’zaro induktivlik (Gn)].
Inertia, friction factor and pairs ofpoles [J(kg*m^2) F(N*m*s) p]:
[Inersiya momenti J (kg*m^2), ishqalanish koeffitsienti F(N*m*s) va qutb
juftliklari soni p].
Initial conditions [ s th(deg)isa,isb,isc(A) phA,phB,phC(deg)]:
[Boshlang’ich shartlar]. Parametr har bir elementi quyidagi qiymatlarga ega
bo’lgan vektor ko’rinishida beriladi:
s – sirpanish;
th - faza (grad.);
isa, isb, isc – stator tokining boshlang’ich qiymatlari (A);
phA, phB, phC - stator tokining boshlang’ich fazalari (grad.)].
Mashinaning boshlang’ich shartlari Powergui bloki yordamida hisoblanishi
mumkin.
Asinxron motor parametrlarini hisoblash uchun boshlang’ich ma’lumotlar
quyidagilardir:
PH - nominal quvvat [Vt];
U H - nominal liniya kuchlanishi [V];
f1 - tarmoqning chastotasi [Gs];
nH - valning nominal aylanish tezligi [ayl/s] ;
p – qutb juftliklarining soni;
 - foydali ish koeffitsienti [n.b.];
cos  - quvvat koeffitsienti [n.b.] ;
IH- statorning nominal toki [A];
k I - yurgizish tokining karraliligi [n.b.];
mП - yurgizish momentining karraliligi [n.b.];
mmax - maksimal momentning karraliligi [n.b.];
J - inersiya momenti [kg*m^2].
Asinxron motorning parametrlarini quyidagi ifodalarga asosan hisoblash
mumkin:
- nominal faza kuchlanishi[V];
- magnit maydonining aylanish tezligi (sinxron tezlik) [ayl/s];
- nominal sirpanish [n.b.];
- kritik sirpanish [n.b.];
- magnit maydonining aylanish tezligi (sinxron tezlik) [
- val aylanishining nominal burchak tezligi [
];
];
- nominal moment [Nm];
- maksimal moment [Nm];
- yurgizish momenti [Nm];
- mexanik isroflar [Vt];
- keltirish koeffitsienti (katta quvvatli mashinalar uchun kichik
qiymatlar olinadi);
- rotorning keltirilgan aktiv qarshiligi [Om];
- statorning aktiv qarshiligi[Om];
- stator va rotorning keltirilgan sochilish induktivligi
[Gn];
- statorning induktivligi [Gn];
- magnitlash zanjirining induktivligi [Gn] .
Hisoblashlar tugagandan keyin keltirish koeffitsienti aniqlanadi
va u avval qabul qilingan S koeffitsient bilan taqqoslanadi. Farq katta bo’lsa
hisoblashlar qaytariladi.
Misol:
Asinxron motorni to’g’ridan to’g’ri ishga tushirish va keyin unga yuklama
berish sxemasi 5.2-rasmda ko’rsatilgan. Bundan tashqari rasmda valning burchak
tezligi va motor elektromagnit momentining grafiklari ham keltirilgan.
5.4-rasm. Asinxron dvigatelni to’g’ridan to’g’ri ishga tushirish va keyin unga
yuklama berish
5.3. Ishni bajarish tartibi
1. Matlabning Simulink dasturi va SimPowerSystems kutubxonasi yordamida
modelni kiritish rejimi bilan tanishish.
2. Simulinkda asinxron motorini ishga tushirish sxemasini tuzish.
3. Modelni ishga tushirish.
4. Motor valining burchak tezligi va elektromagnit momentining grafiklarini
ossillograf (Scope) yordamida ekranga chiqarish.
5. Model bajarilishini to’xtatib, motorga yuklama berib, uni qayta ishga tushirish.
6. Grafiklarni ekranga chiqarib, ularni o’qlaridagi ko’rsatgichlarni sozlash va
grafiklarga nom berish.
7. Olingan natijalarni tahlil qilish va SimPowerSystems kutubxonasi boshqa
elementlari bilan tanishish.
Nazorat savollari:
1. Similink dasturida yangi blok elementini qanday qo’shish mumkin?
2. Similink dasturida modelni ishga tushirish qanday amalga oshiriladi?
3. Similinkda kerakli grafiklarni chiqarish qanday amalga oshiriladi?