ДОСЛІДЖЕННЯ МОДЕЛІ АСИНХРОННОГО ТЯГОВОГО ДВИГУНА ЕЛЕКТРОВОЗА ЗМІННОГО СТРУМУ
Abstract
Перспективний електрорухомий склад (ЕРС) базується на застосуванні асинхронних тягових двигунів (АТД) із короткозамкненим ротором. Застосування асинхронного тягового електроприводу (АТП) дозволяє: збільшити потужність, силу тяги та швидкість ЕРС, підвищити надійність та знизити вартість життєвого циклу, збільшити термін служби. Крім того АТП подвійного живлення дає змогу забезпечити рух поїздів як на ділянках постійного струму напругою 3 кВ, так і на ділянках змінного струму напругою 25 кВ частотою 50 Гц без заміни ЕРС. У статті розглянуто математичну модель асинхронного тягового двигуна з урахуванням електричної та механічної частини тягового електроприводу. Модель описує електромагнітні процеси в обмотках статора у фіксованій системі координат α, β, γ, осі якої суміщені з осями фаз A, B, C статора. Процеси в короткозамкненому роторі описані в обертовій системі координат a, b, c. При моделюванні механічної частини електроприводу використовується основне рівняння динаміки, яке характеризує співвідношення між обертальним електромагнітним моментом і моментом опору на валу електродвигуна. В запропонованій моделі за допомогою функціональних блоків бібліотеки Simulink реалізовані методи імітаційного і структурного моделювання. Модель дозволяє досліджувати перехідні процеси з урахуванням: несинусоїдності та асиметрії напруги живлення; насиченості магнітної системи; ефекту витіснення струму в провідниках ротора; наявності міжвиткових замикань в обмотках статора та пошкоджень стрижнів ротора. Математична модель реалізована як матрична Simulink–модель асинхронного двигуна в MatLab. Достовірність математичної моделі перевірялась при проведені віртуальних досліджень електромеханічних характеристик асинхронного двигуна типу АД914. Отримані результати підтвердили адекватність розробленої моделі та можливість використання розробленої моделі в інших практичних додатках.
Keywords
