laborator3 rd leo

7/23/2019 Laborator3 RD Leo

1/31

Referat

Laborator 3

Dobre Leonard

Grupa: 131 EA

ANALIZA EXPERIMENTALA SI NUMERICA A

REGIMURILOR TRANZITORII ALE MOTORULUI

ASINCRON TRIFAZAT

Profesor coordonator:

dr. Ing. Leonard Melcescu


2/31

ANALIZA EXPERIMENTALA SI NUMERICA A REGIMURILOR

TRANZITORII ALE MOTORULUI ASINCRON TRIFAZAT

1. Chestiuni de studiat.

A.ncercri experimentale.

A. 1.ncercarea n gol si scurtcircuit a mainii asincrone trifazate.

A. 2. Determinarea rezistenelor nfurrilor.

A. 3.Determinarea parametrilor schemei electrice echivalente pe baza ncercrilor de gol siscurtcircuit.

A. 4.Vizualizarea i nregistrarea mrimilor electrice si mecanice ale a motorului asincron lapornirea directa, stea triunghi i reostatic.

B. Simularea funcionrii motorului asincron.

B. 1.Implementarea in MATLAB - Simulink a modelului de regim dinamic.

B. 2.Simularea pornirii directe n gol i n sarcin.

B. 3.Simularea pornirii Y/ n gol i n sarcin.

B. 4.Simularea pornirii reostatice n gol i n sarcin pentru Ip=2*In.

B. 5.Validarea modelelor numerice.

2. Scheme electrice.

A. Incercari experimentale - scheme de montaj.

A. 1.ncercarea n gol si scurtcircuit a mainii asincrone trifazate.


3/31

A.4.a.Pornirea directa si stea/triunghi.

M

n Rs

U1 V1 W1

U2 V2 W2

K2_Y K3_

K1

L1

L2

L3

=

F2F1

Ae_G

AG

GV

SISTEM ACHIZITIE

A.4.b.Pornirea reostatica.

Rs

K1

L1

L2

L3

=

F2F1

Ae_G

AG

GV

SISTEM ACHIZITIE

M3~

V WU

L MK

Rp


4/31

B. Simularea functionarii motorului asincron.

B.2 Simularea pornirii directe Schema Simulink.

B.3 Simularea pornirii Y/ Schema Simulink.


5/31

B.4Simularea pornirii reostaticeSchema Simulink.

3. Date nominale.

3. 1.Maina cu rotorul n colivie (folosita pentru pornirea directa si stea/triunghi).

Pn=3 kW

Un=220/380 V /Y

In=13.8/8 A /Y

cos(n=0.8

nn=1420 rot/min

J=0,05 Kgm2

F=0,005 Nms

R1=1.5

3. 2.Maina cu rotorul bobinat (folosit pentru pornirea reostatic).

Pn=3 kW

Un=220/380 V /Y

In=13,5/7,8 A /Y

U20=380V

I2n=5,5 A

cos(n=0,83

nn=1400 rot/min

J=0,06 Kg m2

F=0,001 Nms

R1=1.4 R2=5.65

Treptele reostatului de pornire:

Rp1=81.5

Rp2=42.2

Rp3=21.4


6/31

4. Tabele de date si prelucrarea lor.

A. 1.ncercarea n gol si scurtcircuit a mainii asincrone trifazate .

a.Maina cu rotorul n scurtcircuit.

a. 1.ncercarea in scurt-circuit.

y = 39.099x0.1217

0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

200

0 50000 100000 150000 200000

P'10

U102


7/31

a.2.ncercarea n gol.

b.Maina cu rotorul bobinat.

b. 1.ncercarea in scurt-circuit.

Usc_U Usc_V Usc_W Isc_U Isc_V Isc_W Psc U1sc I1sc cos(sc)

[V] [V] [V] [A] [A] [A] [W] [V] [V] [-]

94,8 93,5 94 8 7,4 7,8 643 94 7,73 0,510

y = 0.0008x + 97.026

0

50

100

150

200

250

0 50000 100000 150000 200000

P'10

U102


8/31

b. 2.ncercarea n gol

U1_U U1_V U1_W I1_U I1_V I1_W P10 U10 U2^2 I10 cos(10) P'10

[V] [V] [V] [A] [A] [A] [W] [V] [V*V] [V] [-] [W]

400 399 399,5 6,1 5,7 5,7 276 400 159600 5,83 0,068 232

381 379 380 5,3 5 5 248 380 144400 5,10 0,074 214

351,8 350 350,5 4,5 4,2 4,2 221 351 123037 4,30 0,085 197

324 323 323 3,9 3,8 3,8 200 323 104544 3,83 0,093 181

294 293 293,5 3,2 3,1 3,1 177 294 86142 3,13 0,111 164

260 258,5 259 2,7 2,7 2,6 159 259 67167 2,67 0,133 150

216 214,5 215,3 2,1 2,1 2,1 146 215 46340 2,10 0,186 140

A. 2.Determinarea rezistenelor nfurrilor.

a.1.Maina cu rotorul n scurtcircuit.

5.11R - Rezistenta infasurarii unei faze a statorului.

a.2.Maina cu rotorul bobinat.

4,11R - Rezistenta infasurarii unei faze a statorului.

65.52R - Rezistenta infasurarii unei faze a rotorului.

A. 3.Determinarea parametrilor schemei electrice echivalente pe baza ncercrilor de gol si

scurtcircuit.


V380nU ;

A53scnI ;

W6.217234,6

35 2

sc

2

sc

scnscn kP

I

IP

.


9/31

Calculul parametrilor:

U1

Rs

Xs I2RrXsI1

Usc

Rsc

Xsc

I1n

Usca

Uscr

88,5353

21623

3 22

scn

scnsc

I

PR ;

17,288,5

353

380

3

2

2

2

sc

2

scn

n

sc R

I

UX ;

28,36,288,5ssc'

r RRR ;

08,12

17,2

2' scrs

XXX

0034,05022

48,1

5022' scrs

XLL

U10

Rs

Xs

RFe

X

I10

I10

I10a

-E

V22,21583.208.1988,0

3

38083,26,215,0

3

380

sin3

cos3

22

2

10ns10n

2

10ns10n

IX

UIR

UE

116,083,222,2153

83,26,23275

3

3

3)cos(

2

10n

2

10n10

10n

'

10'

10

IE

IRP

IE

Ps

;


10/31

59,655116,083,2

22,215

)cos( '1010n10aFe

I

E

I

ER ;

58,76993,083.2

22,215

)sin( '1010n10

I

E

I

EX ;

H122,05022

58.76

5022

XL .


V380n

U ;

A56,57scnI

;

W4.3464373,7

57,56 2

sc

2

sc

scnscn

P

I

IP .

Calculul parametrilor:

U1

Rs

Xs I2RrXsI1

Usc

Rsc

Xsc

I1n

Usca

Uscr

58,357,563

47,344097

3 22scn

scnsc

I

PR ;

48,158,3

57,563

380

3

2

2

2sc

2

scn

nsc R

I

UX ;

28,23,158,3ssc'r RRR ;


11/31

74,02

48,1

2' scrs

XXX

HX

LL 0024,05022

48,1

5022' scrs

U10

Rs

Xs

RFe

X

I10

I10

I10a

-E

V23,2151,574,0997,03

3801,53,1074,0

3

380

sin3

cos3

22

2

10ns10n

2

10ns10n

IXU

IRU

E

065,01,523,2153

1,53,13248

3

3

3)cos(

2

10n

2

10n10

10n

'10'

10

IE

IRP

IE

P s ;

82,648065,01,5

23,215

)cos( '1010n10aFe

I

E

I

ER ;

0982,59979,01,5

23,215

)sin( '1010n10

I

E

I

EX ;

H0162,05022

0982,5

5022

X

L .


12/31

4. B. 1.Implementarea in MATLAB - Simulink a modelului de regim dinamic.

a. Pornirea direct

Fig. 3. Parametrii modelului motorului asincron cu rotorul n scurtcircuit.


13/31

5. Reprezentri grafice.

A. 1.ncercarea n gol.



0

50

100

150

200

250

300

0 100 200 300 400 500

U10[V]

P10,P'10 [W] P'10 [W] P10

y = 0,0011x + 90

y = 0,0009x + 90

0

50

100

150

200

250

300

0 50000 100000 150000 200000

U10^2[V*V]

P10,P'10 [W]

P'10 [W] P10 Pfv

P10

P10`

y = 0.0006x + 145.12R = 0.983

y = 6E-05x + 157.48R = 0.2678

y = 6E-05x + 157.48R = 0.2678

P10

P10`


14/31

A.4.1.a.Pornirea direct n gol.

a. tensiunea de line b. turaia

c. curenii de linie d. Cuplul electromagnetic

Fig. 1. Evoluia mrimilor electrice si mecanice la pornirea direct in gol.


15/31

A.4.1.b.Pornirea direct n sarcin.

a. tensiunea de line b. turaia

c. curenii de linie d. Cuplul electromagnetic

Fig. 2. Evoluia mrimilor electrice si mecanice la pornirea direct in sarcina.


16/31

A.4.2.a.Pornirea Y/D in gol .

nregistrarea 1

a. tensiunea de linie a reelei si tensiunea de faz a motorului

b. curenii de linie


17/31

c. cuplul la ax d. turaia

Fig. 3. Evoluia mrimilor electrice si mecanica la pornirea Y/in gol

A.4.2.b. Pornirea Y/D in sarcin.

a. tensiunea de linie a reelei si tensiunea de faz a motorului.


18/31

b. curenii de linie

c. cuplul la ax d. turaia

Fig. 4. Evoluia mrimilor electrice si mecanice la pornirea Y/n sarcin.


19/31

A.4.3.a.Pornirea reostatic in gol.

a. ntregul interval de pornire

b. momentul cuplrii

c. scurtcircuitarea primei trepte a reostatului de pornire


20/31

d. scurtcircuitarea treptei a doua a reostatului de pornire

e. Scurtcircuitarea reostatului de pornire

1. curenii statoric 2. curentul rotoric3. Tensiunile de linie

din stator i rotor

Fig. 5. Evoluia mrimilor electrice la pornirea reostatic n gol.


21/31

A.4.3.b.Pornirea reostatic in sarcin.

a. ntregul interval de pornire

b. momentul cuplrii

c. scurtcircuitarea primei trepte a reostatului de pornire

d. scurtcircuitarea treptei a doua a reostatului de pornire


22/31

e. Scurtcircuitarea reostatului de pornire

1. curenii statoric 2. curentul rotoric3. Tensiunile de linie

din stator i rotor

Fig. 6. Evoluia mrimilor electrice la pornirea reostatic n sarcin.

B. 2.Simularea pornirii directe.

a.1.pornire n gol.

a. curenii din stator b. turaia


23/31

c. curenii din rotor d. Cuplul electromagnetic

Fig. 7. Evoluia mrimilor electrice si mecanice la pornirea direct in gol obinute din simulare.

a.2.pornire n sarcin.

a. curenii din statorb. turaia

c. curenii din rotor d. Cuplul electromagnetic si cuplul de sarcin

Fig. 8. Evoluia mrimilor electrice si mecanice la pornirea direct in sarcin obinute din

simulare.


24/31

B. 3. aSimularea pornirii Y/n gol.

1.caz favorabil.

a.1 ntreaga perioada de pornire a.2 Detaliu trecere de la stea la triunghi


b.1 ntreaga perioada de pornire

b.2 Detaliu trecere de la stea la triunghi

b. curenii de linie

c. cuplul la axd. turaia

Fig. 9. Evoluia mrimilor electrice si mecanica la pornirea Y/n gol obinute din simulare.


25/31

2.caz nefavorabil.

a.1 ntreaga perioada de pornire

a.2 Detaliu trecere de la stea la triunghi




b. curenii de linie

c. cuplul la ax

d. Turaia

Fig. 10. Evoluia mrimilor electrice si mecanica la pornirea Y/n gol obinute din simulare.


26/31

B. 3. b.Simularea pornirii Y/n sarcin.

1.caz favorabil.

a.1 ntreaga perioada de pornire a.2 Detaliu trecere de la stea la triunghi




b. curenii de linie

Fig. 11. Evoluia mrimilor electrice si mecanica la pornirea Y/n sarcin obinute din simulare.


27/31

2.caz nefavorabil.

a.1 ntreaga perioada de pornire

a.2 Detaliu trecere de la stea la triunghi


b.1 ntreaga perioada de pornire b.2 Detaliu trecere de la stea la triunghi

b. curenii de linie

Fig. 12. Evoluia mrimilor electrice si mecanica la pornirea Y/n sarcin obinute din simulare.


28/31

B.5.1.Intervalele de timp din simularea pornirii stea triunghi sunt cele din rezultatele

experimentale.

a.gol.

a. curenii din stator

b. turai

c. curenii din rotor

d. Cuplul electromagnetic

Fig. 15. Evoluia mrimilor electrice si mecanice la pornirea Y/ in gol obinute din simulare.


29/31

a. curenii din stator

c. curenii din rotor

b. turaia d. Cuplul electromagnetic i cuplul de sarcin

Fig. 16. Evoluia mrimilor electrice si mecanice la pornirea Y/in sarcin obinute din simulare.


30/31

B.5.2.Rezultatele obinute din simularea pornirii reostatice n care reostatul de pornire

are aceleai trepte ca n experiment, iar timpii de comutaie au fost preluai din rezultatele

experimentale.

a.gol.


c. curenii din rotor d. Cuplul electromagnetic

Fig. 17. Evoluia mrimilor electrice si mecanice la pornirea reostatic in gol obinute din

simulare.


31/31

b.sarcin.


c. curenii din rotor d. Cuplul electromagnetic i cuplul de sarcin

Fig. 18. Evoluia mrimilor electrice si mecanice la pornirea reostatic in sarcin obinute din

simulare.

laborator3 rd leo

Documents