Wirkleistung der Asynchronmaschine (Matlab Modell)

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Autor
Wirkleistung der Asynchronmaschine (Matlab Modell)

    







BID = 828815

pacifik

Gerade angekommen


Beiträge: 8
Wohnort: münchen
 

  


Hallo alle zusammen,

Ich habe in meinem Diplomarbeit ein Modell von Zwei Asynchronmotoren implimentiert, und dann die Feldorientierteregelung dafür erstellt und auch unter MATLAB/SIMULINK implementiert. als eingang für das Modell der Asynchronmotor ist der Stator Spannung (Us in komplexer form U_sa und U_sb). der Asynchronmotor wird mit einem Lastmoment M_L belasstet.
in der Feldorientierte regelung habe ich ein Drehzahlregler und Flussregler und dann stromregler erstellt.

Am Ende habe ich die meschanischeleistung der Motor an der Welle berechnet mit dem Formel; P_mech = Omega_m * M_M_ist. die passt ganz genau mit den Werten beim realen test.
bei der berechnung der elektrischenleistung bin ich nicht erfolgreich.
ich will also die wirkleistung berechnen. nach meiner wissen die wirk leistung soll genau so groß wie die mechanische leistung an der Welle des Motors. weisst jemand welsche formel soll ich dafür benutzen ? und ich muss auch den wirkungsgrad der Motor berechnen, das heisst ich soll auch die zugeführte elektrischeleistung zum motor berechnen, die weiss ich auch nicht wie ich es berechnen soll.
Also meine frage noch mal ist wie kann ich von dem Modell am Simulink der Asynchronmotor mit der Feldorientierteregelung der elektrischewirkleistung und der zugeführteelektrischeleistung berechnen?

Ich wäre euch sehr dankbar bei der hilfe und diskution in dem Thema.
viele Grüsse

Pacifik

BID = 828818

perl

Ehrenmitglied



Beiträge: 11110,1
Wohnort: Rheinbach

 

  


Zitat :
bei der berechnung der elektrischenleistung bin ich nicht erfolgreich.
ich will also die wirkleistung berechnen. nach meiner wissen die wirk leistung soll genau so groß wie die mechanische leistung an der Welle des Motors. weisst jemand welsche formel soll ich dafür benutzen ?
dievoneinemperpetuummobile.

BID = 828828

Offroad GTI

Urgestein



Beiträge: 12656
Wohnort: Cottbus


Zitat :
Ich habe in meinem Diplomarbeit [...] nach meiner wissen die wirk leistung soll genau so groß wie die mechanische leistung an der Welle des Motors.
Passt irgendwie nicht zusammen.



_________________
Theoretisch gibt es zwischen Theorie und Praxis keinen Unterschied. Praktisch gibt es ihn aber.

BID = 828846

pacifik

Gerade angekommen


Beiträge: 8
Wohnort: münchen

Hallo,

Hi Offroad GTI: was passt nicht? ist meine frage nicht klar ?

Also ich habe unter MATLAB/SIMULINK Asynchronmotormodell implimentiert + Fedorientierteregelung. Als eingang für den Motor ist die Stator spannung.
die ausgänge sind Statorstrom, rotorstrom, und drehzahl der welle, und der Drehmoment.
Ich will jetzt die elektrischeleistung die vom Motor verbrauscht wird unter matlab berechnen, das heisst eine passende formel dafür implimentieren. und die wirkleistung muss ich auch berechnen.

hat jemand eine idee wie ich da vorgehen kann? ich habe bereit den formel P = Us*Is*cos(phi)*sqr(3) für den wirkleistung benutz aber die ist zu klein im vergleich mit der meschanischenleistung die an der welle ist.
Pmech = Omega_m*M_M_ist

hat jemand eine idee die wirk leistung in dem Fall berechnet wird?

vielen Dank

BID = 828852

Offroad GTI

Urgestein



Beiträge: 12656
Wohnort: Cottbus


Zitat :
was passt nicht? ist meine frage nicht klar ?
Doch doch, die Frage ist klar.

Was nicht passt ist die Tatsache, dass du deine Diplomarbeit geschrieben hast, aber nicht anscheinend nicht weißt, dass beim Motor die aufgenommene und die abgegebene Leistung unterschiedlich ist.


Zitat :
ich habe bereit den formel P = Us*Is*cos(phi)*sqr(3) für den wirkleistung benutz
Was meinst du in diesem Fall mit den Indizes? Stranggrößen?



Zitat :
aber die ist zu klein im Vergleich mit der meschanischen_Leistung
Das ist schlecht, sie muss ja größer sein.



_________________
Theoretisch gibt es zwischen Theorie und Praxis keinen Unterschied. Praktisch gibt es ihn aber.

BID = 828874

pacifik

Gerade angekommen


Beiträge: 8
Wohnort: münchen

HAllo,
vielen Dank für die antworten.

Also ich habe den Diplom noch nicht geschrieben bin ich aber dabei, wenn ich die elektrischeleistung berechne dann bin fertig

Offroad GTI: mit der Indezes: s ist für Stator: Us heisst statorspannung Is statorstom.

Also nochmal ich will die wirkleistung berechnen und dann der wirkungsgrad des motors berechnen. ich weiss dass die wirkleistung grösser als die mechnischeleistung an der welle sein muss (damit der wirkungsgrad nicht grösser als eins ist). ich habe aber alles unter Matlab/SIMULINK.

wie kann ich jetzt die Wirkleistung berechnen. die Statorspannung und stator stöme sind in Komlexen form (U_real_S und U_imag_S) für statorstom auch real und imaginärkomponente.

noch eine frage kann man unter matlab die konjugierte komponente einer komplexen grösse berechnen ?

vielen Dank für eure Antworte, ich freue mich auch sehr über eine diskution um die verständnis zu verbreiten in dem BEreich, ich freue mich auf jeder Antwort.

Pacifik

BID = 828883

perl

Ehrenmitglied



Beiträge: 11110,1
Wohnort: Rheinbach


Zitat :
ich will die wirkleistung berechnen und dann der wirkungsgrad des motors berechnen. ich weiss dass die wirkleistung grösser als die mechnischeleistung an der welle sein muss
Na, so langsam wird das ja was.
Elektriker berechnen die Wirkleistung als U*I*cos(phi).
Das ist nichts anderes, als die Spannung mit dem Realteil des Stromes zu multiplizieren.

[ Diese Nachricht wurde geändert von: perl am  9 Mai 2012 16:08 ]

BID = 828884

pacifik

Gerade angekommen


Beiträge: 8
Wohnort: münchen

Hallo,

Perl: Das ist nichts anderes, als die Spannung mit dem Realteil des Stromes zu multiplizieren.

also du meinst jetzt dass ich die formel Us = (Us_real + j*U_s)*I_s_realteil

benutzen kann? aber der Winckel phi ändert sich ja mit der zeit beim steigenden oder fallenden belastung des Motors phi ist ja nicht konstant.
oder habe ich da denck fehler?
meinst du jetzt das phi vom Typenschild des Motors?

vielen Dank für die Antwort

Pacifik

BID = 828911

Offroad GTI

Urgestein



Beiträge: 12656
Wohnort: Cottbus


Zitat :
aber der Winckel phi ändert sich ja mit der Zeit
Das stört MabLab doch nicht.

Da du die Strangströme hast, kannst du natürlich nicht mit der normalen Formel für die elektrische Wirkleistung rechnen, weil die Leitergrößen voraussetzt.

Wenn du mit Stranggrößen rechnest, musst du: P=3USIScosphi rechnen. Weil der Motor bekanntermaßen aus drei Strängen besteht.

Da du Real- und Imaginärteil hast, stellt dies ja kein Problem dar.



_________________
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BID = 828916

pacifik

Gerade angekommen


Beiträge: 8
Wohnort: münchen

Hallo,

Offroad GTI: meinst du jetzt ich soll von der Real- und Imaginärteil der Statorspannung (Us) den betrag von Us berechnen. und das auch für den Statorstrom(Is) und dann die formel benutzen: P=3USIScosphi ?

der Winckel Phi kann ich von der Real- und Imaginärteil der Spannung Us oder von der Strom Is mit der Formel (phi = arctang(Us_imag/Us_Rea)berechnen?

wird die Wirkleistung ein sinusförmiger Kennlinie oder ein normaler linearer Kennlinie wie die mechanische Leistung sein ?

vielen Dank für die Erklärung.


Pacifik

BID = 828917

DonComi

Inventar



Beiträge: 8605
Wohnort: Amerika


Offtopic :
War bei mir ET drittes Semester.


Ja, deine Gleichung ist praktisch richtig, in Matlab kannst du auch angle() benutzen, statt die Sache manuell zu berechnen, da die Arkustanges-Geschichte hier und da fehlerhafte Ergebnisse liefern könnte, theoretisch z.B. wenn der Realteil 0 ist.

wenn
z = 10+10i, dann ist

phi = angle(z)

deine Phase.


Viel Erfolg!

P.S.:
Theoretisch ginge natürlich auch

z = 10+10i;
phi = arctan(imag(z)/real(z));

gehen, aber wie gesagt, kann falsche Winkel liefern!

_________________

BID = 828936

pacifik

Gerade angekommen


Beiträge: 8
Wohnort: münchen

HAllo,

also wenn ich der Betrag der Us und der betrag der Is berechne und dann den Formel: P=3USIScosphi berechne dann kommt als ausgangsleistung eine sinusfürmige kennlinie weil cos(phi) ist ein sinusförmiger verlauf zwischen 1 und -1 ist. aber die mechanische Leistung ist linear und hat kein sinus form.
habe ich ergend wo noch ein fehler ? oder woran kann es noch liegen? da ich dencke dass der verlauf der Wirkleistung genau sein soll wie der verlauf der Mechanischen Leistung nur im betrag kann der Wirkleistung größer sein als die mechanische Leistung

hat jemand eine Idee?

schöne Grüsse

Pacifik

BID = 828944

Offroad GTI

Urgestein



Beiträge: 12656
Wohnort: Cottbus


Zitat :
also wenn ich der Betrag der Us und der betrag der Is berechne und dann den Formel: P=3USIScosphi berechne dann kommt als ausgangsleistung eine sinusfürmige kennlinie
Schau mal an...


Zitat :
weil cos(phi) ist ein sinusförmiger verlauf zwischen 1 und -1 ist
Mit cosphi hängt das weniger zusammen.

Du hast doch eine zeitlich veränderliche Eingangsgröße, nämlich die Spannung, denn die ist ja als u=USpitzesin(ωt) gegeben.
Und wenn irgendetwas mit einer trigonometrischen Funktion multiplizert wird, bleibt diese natürlich erhalten.

Um dieses Problem also zu umgehen, müssen zunächst die Effektivwerte berechnet werden.


Zitat :
wie der verlauf der Mechanischen Leistung nur im betrag kann der Wirkleistung größer sein als die mechanische Leistung
Nicht kann, muss - sonst ist ein Fehler in der Berchnung/im Modell.

Edit: cosphi <0, geschweige denn -1 kann er schon mal gar nicht sein. Denn dies würde bedeuten, dass die Spannung voreilt - und dies ist nur beim Kondensator der Fall.
Praktisch liegt der Wirkleistungsfaktor bei einem DSAM im Bereich von 0,3 (im Leerlauf) bis 0,7 (Nennlast bei kleineren Motoren ~1kW) oder bis 0,9 (Nennlast bei großen Motoren ~100kW)


_________________
Theoretisch gibt es zwischen Theorie und Praxis keinen Unterschied. Praktisch gibt es ihn aber.

[ Diese Nachricht wurde geändert von: Offroad GTI am  9 Mai 2012 20:35 ]

BID = 828990

pacifik

Gerade angekommen


Beiträge: 8
Wohnort: münchen

Hi,

Danke für den Antwort ist sehr hifsreich
es kommen noch keine richtige ergebnisse, es kann an dem umrichter liegen !! was mich wunder ist dass der istdrehzahl sehr ähnlich mit dem solldrehzahl und die istmechanischeleistung ist auch sehr ähnlich mit sollmichanischeleistung, deswegen meine ich dass mein motormodel und die feldorientierteregelung richtig sein muss. es hängt nur mit der elektrischenleistung.
anbei ist ein bild für den erstellten umrichter unter Simulink .

kann man die wirkleistung auch mit dem formel P = Omega_el * M_elk^2 berechnen? ich habe es probiert und der plot ist auch angehängt, ist es sinvol oder nicht?

schöne grüsse

Pacifik

BID = 829012

perl

Ehrenmitglied



Beiträge: 11110,1
Wohnort: Rheinbach


Zitat :
Edit: cosphi <0, geschweige denn -1 kann er schon mal gar nicht sein. Denn dies würde bedeuten, dass die Spannung voreilt - und dies ist nur beim Kondensator der Fall.
<0 tritt auch nicht beim Kondensator auf, aber im Schiebebetrieb -als Generator- evtl.


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