power_AsynchronousMachineParams

Оцените электрические параметры двойной клетки асинхронная машина на основе стандартных спецификаций производителя

Синтаксис

power_AsynchronousMachineParams params = power_AsynchronousMachineParams(spec) params = power_AsynchronousMachineParams(spec, options) [params, spec2] = power_AsynchronousMachineParams(spec, options) [params, spec2, errors] = power_AsynchronousMachineParams(spec, options)

Описание

power_AsynchronousMachineParams открывает графический интерфейс пользователя, чтобы вычислить параметры маски, требуемые двойной клеткой асинхронный блок машины на основе стандартных спецификаций производителя.

params = power_AsynchronousMachineParams(spec) вычисляет параметры машины из входной структуры spec, который содержит данные производителя. Решение возвращено в выходной структуре params.

params = power_AsynchronousMachineParams(spec, options) позволяет вам задать больше опций (детали отображения, чертите графики, модули параметра и модули графика) во входной структуре options.

[params, spec2] = power_AsynchronousMachineParams(spec, options) возвращает входные данные производителя наряду с некоторыми дополнительными производными данными (синхронная скорость, количество пар полюса, номинального промаха, запуская крутящий момент, и так далее) в структуре spec2.

[params, spec2, errors] = power_AsynchronousMachineParams(spec, options) возвращает относительные погрешности между входными данными производителя и эквивалентными данными, полученными с вычисленными параметрами в структуре errors.

Электрические параметры Двойной Клетки асинхронная машина

Следующие данные показывают установившуюся эквивалентную схему двойной клетки асинхронная машина.

R _s, L _ls, R_r1, L_lr1, R_r2, L_lr2, L _m является семью электрическими параметрами машины. Они формируют поля структуры params, как описано в разделе Output Arguments.

Функция power_AsynchronousMachineParams вычисляет семь параметров машины путем решения нелинейных уравнений в форме f (x) = 0 с:

$f_{1} (x) = \frac{T_{n} - T (s_{n})}{T_{n}}$

$f_{2} (x) = \frac{I_{n} - I (s_{n})}{I_{n}}$

$f_{3} (x) = \frac{p f - p f (s_{n})}{p f}$

$f_{4} (x) = \frac{I_{s t} - I (1)}{I_{s t}}$

$f_{5} (x) = \frac{T_{b r} - T (s_{b r})}{T_{b r}}$

$f_{6} (x) = \frac{T_{s t} - T (1)}{T_{s t}}$

где f = (f ₁, f ₂, f ₃, f ₄, f ₅, f ₆) и x = (R _s, L _m, R_r1, L_lr1, R_r2, L_lr2). L _ls параметр получен путем предположения, что статор и внешняя индуктивность утечки клетки равны (L _ls = L_lr2). s _n и _br s являются промахом в номинальном и максимальном вращающем моменте, соответственно. Для получения дополнительной информации на функциях, используемых в этих уравнениях, см. [1].

T _n, I _n, pf, I_-Стрит, _br I, T_-Стрит является стандартными спецификациями производителя машины. Они формируют поля структуры spec, как описано в разделе Input Arguments.

Входные параметры

spec содержит данные производителя в структуре со следующими полями.

Поле	Описание
`Vn`	Номинальное напряжение RMS от строки к строке (V)
`fn`	Номинальная частота (Гц)
`In`	Номинал (предельная нагрузка) строка, текущая (A)
`Tn`	Номинал (предельная нагрузка) крутящий момент (N.m)
`Ns` или `p`	Можно или задать Синхронную скорость (об/мин) или пары полюса
`Nn`	Номинал (предельная нагрузка) скорость механического устройства (об/мин)
`Ist_In`	Запуск текущего к номинальному текущему отношению
`Tst_Tn`	Запуск крутящего момента к предельной нагрузке закручивает отношение
`Tbr_Tn`	Максимальный вращающий момент к предельной нагрузке закручивает отношение
`pf`	Номинальный коэффициент мощности (%)

options содержит дополнительные опции к функции в структуре со следующими полями.

Поле	Описание
`DisplayDetails`	Если установлено в `1`, подробная информация отображений (результаты, ошибки между заданным и вычисленными данными) в Командном окне MATLAB^®. По умолчанию это поле установлено в `0`.
`DrawGraphs`	Если установлено в `1`, крутящий момент графиков по сравнению со скоростью и статором, текущим по сравнению с характеристиками скорости. По умолчанию это поле установлено в `0`.
`units`	Задает модули параметров машины в `'SI'` или `'p.u.'`. По умолчанию это поле установлено в `'SI'`.
`graphUnits`	Задает модули графика в `'SI'` или `'p.u.'`. По умолчанию это поле установлено в `'SI'`.

Выходные аргументы

params возвращает параметры машины в структуре со следующими полями.

Поле	Описание
`Rs`	Сопротивление статора (Ом или pu)
`Lls`	Индуктивность утечки статора (H или pu)
`Rr1`	Клетка 1 (внутренняя клетка) сопротивление (Ом или pu)
`Llr1`	Клетка 1 (внутренняя клетка) индуктивность утечки (H или pu)
`Rr2`	Клетка 2 (внешняя клетка) сопротивление (Ом или pu)
`Llr2`	Клетка 2 (внешняя клетка) индуктивность утечки (H или pu)
`Lm`	Намагничивание индуктивности (H или pu)

spec2 возвращает входную структуру данных производителя наряду со следующими дополнительными полями производных данных.

Поле	Описание
`cosphi`	Номинальный коэффициент мощности (0-1)
`Ns`	Синхронная скорость (об/мин)
`p`	Количество пар полюса
`we`	Номинальная электрическая угловая скорость (rad/s)
`Vin`	Номинальное напряжение фазы (V)
`sn`	Номинал (предельная нагрузка) промах
`Ist`	Запуск текущего (A)
`Tst`	Запуск крутящего момента (N.m)
`Tbr`	Максимальный вращающий момент (N.m)
`Pn`	Номинал (предельная нагрузка) механическая энергия (W)

errors возвращает относительные погрешности между входными данными производителя и эквивалентными данными, полученными с вычисленными параметрами в структуре со следующими полями.

Поле	Описание
`In`	Относительная погрешность относительно заданного номинального тока (%)
`Tn`	Относительная погрешность относительно заданного номинального крутящего момента (%)
`pf`	Относительная погрешность относительно заданного номинального коэффициента мощности (%)
`Ist`	Относительная погрешность относительно заданного стартового тока (%)
`Ist_Iin`	Относительная погрешность относительно заданного запуска, текущего к номинальному текущему отношению (%)
`Tst`	Относительная погрешность относительно заданного стартового крутящего момента (%)
`Tst_Tn`	Относительная погрешность относительно заданного стартового крутящего момента к предельной нагрузке закручивает отношение (%)
`Tbr`	Относительная погрешность относительно заданного максимального вращающего момента (%)
`Tbr_Tn`	Относительная погрешность относительно заданного максимального вращающего момента к предельной нагрузке закручивает отношение (%)
`maxError`	Максимальная относительная погрешность (максимум вышеупомянутых полей) (%)

Диалоговое окно

Команда power_AsynchronousMachineParams открывает пользовательский интерфейс (UI), который можно использовать, чтобы оценить параметры блока Asynchronous Machine двойной клетки.

Specifications

Введите спецификации производителя. Если вы загрузили моторную предварительную установку в интерфейсе, имя файла MAT отображено в верхнем разделе панели.

Compute Block Parameters

Вычислите электрические параметры двойной клетки асинхронная машина и отобразите решение в разделе Block Parameters. Кнопка отображается серым, когда параметры блоков были оценены.

Кнопка повторно включена, когда вы вводите новые значения в раздел Specifications, чтобы указать, что отображенные параметры блоков больше не соответствуют отображенным спецификациям.

Если флажок Display detailed results in the command window устанавливается, ошибки между заданными параметрами производителя и полученными параметрами отображены в командном окне. Это позволяет вам проверять, что предполагаемые параметры машины RL являются удовлетворительными. Например, ошибки, полученные с предварительно установленным двигателем Baldor_2,2_kw_208_V.mat, показывают ниже:

Asynchronous machine parameter estimation results
-------------------------------------------------------------
  Parameter        Specified       Obtained         Error (%)
  ---------        ---------       ---------        --------- 
  In (A)               8.3         8.26016           -0.48
  Tn (N.m)           12.27         12.3656            0.78
  Ist (A)           66.483         66.0075           -0.72
  Ist/In ()           8.01         7.99106           -0.24
  Tst (N.m)        43.3131         43.2625           -0.12
  Tst/Tn ()           3.53         3.49861           -0.89
  Tmax (N.m)       47.7303         47.9587            0.48
  Tbr/Tn ()          3.89          3.87839           -0.30
  pf (%)               87          86.4635           -0.62

Block Parameters

Этот раздел отображает асинхронные параметры блоков машины, соответствующие данным спецификациям производителя. Эти поля пусты в первый раз, когда вы открываете интерфейс, или когда функции не удалось найти решение. Параметры блоков недоступны для редактирования. Они могут загрузиться в вашем блоке Asynchronous Machine при помощи кнопки Apply to selected block.

Save spec to MATLAB structure

Нажмите Save spec to MATLAB structure, чтобы сохранить моторные спецификации в структуре MATLAB в базовом рабочем пространстве.

Apply to selected block

Откройте свою модель, выберите машину, которую вы хотите параметризовать, затем нажать кнопку Apply to selected block, чтобы загрузить отображенные параметры блоков в блоке. Блок отображается серым, когда поля Block Parameters пусты. Кнопка включена, когда допустимое решение отображено в разделе Block Parameters.

Кнопка не имеет никакого эффекта на выбранный блок, который не является блоком Asynchronous Machine.

Presets

Выберите New, чтобы очистить разделы Specifications и Block Parameters. Кнопки Compute Block Parameters и Apply to selected block затем отключены.

Выберите Open preset motor, чтобы загрузить в интерфейсе данный набор спецификаций производителя. Соответствующие параметры блоков также загружаются, когда они доступны в предварительно установленном файле.

Выберите Save preset motor, чтобы сохранить спецификации, отображенные в интерфейсе. Параметры блоков также сохранены, когда доступно.

Options

Если опция Draw graph after computation в подменю Compute Block Parameters выбрана, то, когда вы нажимаете кнопку Compute Block Parameters, функция отображает графики крутящего момента по сравнению со скоростью и статором, текущим по сравнению со скоростью, соответствуя параметрам блоков. Эта опция не выбрана по умолчанию.

Если опция Display detailed results in the command window в подменю Compute Block Parameters выбрана, то, когда вы нажимаете кнопку Compute Block Parameters, функция отображает ошибки между заданными параметрами производителя, и полученные параметры отображены в командном окне. Эта опция выбрана по умолчанию.

Если опция Ask me before overwriting rotor type and preset model of selected block в подменю Apply button выбрана, то, когда вы нажимаете кнопку Apply to selected block, это дает вам предупреждение, при попытке загрузить двойные параметры клетки белки в выбранном блоке, который имеет клетку белки или ротор раны, или при попытке перезаписать выбранный блок с помощью предварительно установленной модели. Эта опция выбрана по умолчанию.

Примеры

Рассмотрите трехфазные 400 В, асинхронная машина на 110 кВт со следующей спецификацией производителя:

Данные	Значения
`Vn`	400 В
`fn`	50 Гц
`In`	194 А
`Tn`	352 N.m
`Nn`	2 982 об/мин
`Ist/In`	7.6
`Tst/Tn`	2
`Tbr/Tn`	3
`pf`	86%

Чтобы получить электрические параметры (Rs, Lls, Lm, Rr1, Llr1, Rr2, Llr2) в на модуль (pu) для двойной клетки асинхронная машина, основанная на модели на этой спецификации, вводят следующие команды в окно MATLAB Command:

spec.Vn = 400;
spec.fn = 50;
spec.In = 194;
spec.Tn = 352;
spec.Ns = 3000;
spec.Nn = 2982;
spec.Ist_In = 7.6;
spec.Tst_Tn = 2;
spec.Tbr_Tn = 3;
spec.pf = 86;

options.DisplayDetails = 1;
options.units = 'p.u.';

[params,spec2,errors] = power_AsynchronousMachineParams(spec,options)

Необходимо получить следующие результаты:

Asynchronous machine parameter estimation results
-------------------------------------------------------------
  Parameter        Specified       Obtained         Error (%)
  ---------        ---------       ---------        --------- 
  In (A)               194         193.991           -0.00
  Tn (N.m)             352         352.023            0.01
  Ist (A)           1474.4         1474.35           -0.00
  Ist/In ()            7.6          7.6001            0.00
  Tst (N.m)            704           703.8           -0.03
  Tst/Tn ()              2          1.9993           -0.03
  Tmax (N.m)          1056            1056            0.00
  Tbr/Tn ()             3          2.99981           -0.01
  pf (%)               86          85.9949           -0.01


params = 

      Rs: 0.0303
     Lls: 0.0506
      Lm: 1.9066
    Llr1: 0.0868
     Rr1: 0.0056
    Llr2: 0.0506
     Rr2: 0.0762


spec2 = 

        fn: 50
        In: 194
        Tn: 352
        Ns: 3000
        Nn: 2982
    Ist_In: 7.6000
    Tst_Tn: 2
    Tbr_Tn: 3
        pf: 86
        Vn: 400
         p: 1
    cosphi: 0.8600
        we: 314.1593
       Vin: 230.9401
        sn: 0.0060
       Ist: 1.4744e+003
       Tst: 704
       Tbr: 1056
        Pn: 1.0992e+005


errors = 

          In: -0.0048
          Tn: 0.0066
          pf: -0.0059
         Ist: -0.0035
      Ist_In: 0.0013
         Tst: -0.0284
      Tst_Tn: -0.0349
         Tbr: 2.1990e-004
      Tbr_Tn: -0.0063
    maxError: 0.0349

Чтобы чертить графики крутящего момента по сравнению со скоростью и статором, текущим по сравнению со скоростью, введите следующие команды:

options.DrawGraphs = 1;
options.DisplayDetails = 0;
params = power_AsynchronousMachineParams(spec,options);

Следующие данные показывают получившийся график:

Ссылки

[1] Pedra, Хоакин, “На Определении Параметров Асинхронного двигателя От Данных Производителя для Электромагнитных Переходных Программ”. Транзакции IEEE на Энергосистемах. Издание 23, Номер 4, 2008, стр 1709–1718.

Документация