Ротор раны машины индукции

Машина индукции ротора раны с на модуль или параметризацией SI

Библиотека

Simscape / Электрический / Электромеханический / Асинхронный

Описание

Блок Induction Machine Wound Rotor моделирует ротор раны асинхронная машина с основными параметрами, выраженными в на модуль или в Международной системе единиц (СИ). Ротор раны асинхронная машина является типом машины индукции. Весь статор и связи ротора доступны на блоке. Поэтому можно смоделировать режимы мягкого запуска с помощью переключателя между настройками Уая и дельты или путем увеличения сопротивления ротора. Если вам не нужен доступ к обмоткам ротора, используйте блок Induction Machine Squirrel Cage вместо этого.

Порт Connect ~1 к трехфазной схеме. Чтобы соединить статор в настройке дельты, соедините блок Phase Permute между портами ~1 и ~2. Соединять статор в настройке Уая, порт connect ~2 к Основанному Нейтральному или Плавающему Блоку нейтральных стран. Если вы не должны отличаться сопротивление ротора, соединить порт ~1r ротора с Плавающим Блоком нейтральных стран и порт ~2r ротора к Основанному Блоку нейтральных стран.

Схема ротора отнесена в статор. Поэтому, когда вы используете блок в схеме, отошлите любые дополнительные параметры схемы к статору.

Уравнения

Для реализации SI блок преобразовывает значения SI, к которым вы входите в диалоговое окно на стоимости единицы для симуляции. Для получения информации об отношении между SI и параметрами машины на модуль, смотрите Преобразование На модуль для Параметров Машины. Для получения информации о параметризации на модуль смотрите Систему На модуль Модулей.

Асинхронные уравнения машины выражаются относительно синхронного ссылочного кадра, заданного

$θ_{e} (t) = \int_{0}^{t} 2 π f_{r a t e d} d t,$

где _frated является значением параметра Rated electrical frequency.

Преобразование Парка сопоставляет уравнения статора со ссылочным кадром, который является стационарным относительно расчетной электрической частоты. Преобразование Парка задано

$P_{s} = \frac{}{23} [\begin{matrix} потому что θ_{e} & потому что (θ_{e} - \frac{2 π}{3}) & потому что (θ_{e} + \frac{2 π}{3}) \\ - \sin θ_{e} & - sin (θ_{e} - \frac{2 π}{3}) & - sin (θ_{e} + \frac{2 π}{3}) \\ \frac{}{12} & \frac{}{12} & \frac{}{12} \end{matrix}],$

где _θe является электрическим углом.

Уравнения ротора сопоставлены с другим ссылочным кадром, заданным различием между электрическим углом и продуктом угла ротора _θr и количество пар полюса N:

$P_{r} = \frac{}{23} [\begin{matrix} потому что (θ_{e} - N θ_{r}) & потому что (θ_{e} - N θ_{r} - \frac{2 π}{3}) & потому что (θ_{e} - N θ_{r} + \frac{2 π}{3}) \\ - \sin (θ_{e} - N θ_{r}) & - sin (θ_{e} - N θ_{r} - \frac{2 π}{3}) & - sin (θ_{e} - N θ_{r} + \frac{2 π}{3}) \\ \frac{}{12} & \frac{}{12} & \frac{}{12} \end{matrix}] .$

Преобразование Парка используется, чтобы определить асинхронные уравнения машины на модуль. Уравнения напряжения статора определены

$v_{d s} = \frac{1}{ω_{b a s e}} \frac{d ψ_{d s}}{d t} - ω ψ_{q s} + R_{s} i_{d s},$

$v_{q s} = \frac{1}{ω_{b a s e}} \frac{d ψ_{q s}}{d t} + ω ψ_{d s} + R_{s} i_{q s},$

$v_{0 s} = \frac{1}{ω_{b a s e}} \frac{d ψ_{0 s}}{d t} + R_{s} i_{0 s},$

где:

_vds, _vqs и _v0s является d - ось, q - ось и напряжения статора нулевой последовательности, заданные
$[\begin{matrix} v_{d s} \\ v_{q s} \\ v_{0 s} \end{matrix}] = P_{s} [\begin{matrix} v_{a} \\ v_{b} \\ v_{c} \end{matrix}] .$
_va, _vb и _vc являются напряжениями статора через порты ~1 и ~2.
_ωbase является основной электрической скоростью на модуль.
_ψds, _ψqs и _ψ0s является d - ось, q - ось и потокосцепления статора нулевой последовательности.
_Rs является сопротивлением статора.
_ids, _iqs и _i0s является d - ось, q - ось и токи статора нулевой последовательности, заданные
$[\begin{matrix} i_{d s} \\ i_{q s} \\ i_{0 s} \end{matrix}] = P_{s} [\begin{matrix} i_{a} \\ i_{b} \\ i_{c} \end{matrix}] .$
_ia, _ib и _ic являются токами статора, вытекающими из порта ~1 к порту ~2.

Уравнения напряжения ротора определены

$v_{d r} = \frac{1}{ω_{b a s e}} \frac{d ψ_{d r}}{d t} - (ω - ω_{r}) ψ_{q r} + R_{r d} i_{d r},$

$v_{q r} = \frac{1}{ω_{b a s e}} \frac{d ψ_{q r}}{d t} + (ω - ω_{r}) ψ_{d r} + R_{r d} i_{q r},$

$v_{0 r} = \frac{1}{ω_{b a s e}} \frac{d ψ_{0 r}}{d t} + R_{r d} i_{0 s},$

где:

_vdr, _vqr и _v0r является d - ось, q - ось и напряжения ротора нулевой последовательности, заданные
$[\begin{matrix} v_{d r} \\ v_{q r} \\ v_{0 r} \end{matrix}] = P_{r} [\begin{matrix} v_{a r} \\ v_{b r} \\ v_{c r} \end{matrix}] .$
_var, _vbr и _vcr являются напряжениями ротора через порты ~1r и ~2r.
_ψdr, _ψqr и _ψ0r является d - ось, q - ось и потокосцепления ротора нулевой последовательности.
ω является синхронной скоростью на модуль. Для синхронного ссылочного кадра значение равняется 1.
_ωr является механической скоростью вращения на модуль.
_Rrd является сопротивлением ротора, упомянул статор.
_idr, _iqr и _i0r является d - ось, q - ось и токи ротора нулевой последовательности, заданные
$[\begin{matrix} i_{d r} \\ i_{q r} \\ i_{0 r} \end{matrix}] = P_{r} [\begin{matrix} i_{a r} \\ i_{b r} \\ i_{c r} \end{matrix}] .$
_iar, _ibr и _icr являются токами ротора, вытекающими из порта ~1r к порту ~2r.

Уравнения потокосцепления статора определены

$ψ_{d s} = L_{s s} i_{d s} + L_{m} i_{d r},$

$ψ_{q s} = L_{s s} i_{q s} + L_{m} i_{q r},$

$ψ_{0 s} = L_{s s} i_{0 s},$

где _Lss является самоиндукцией статора, и _Lm является индуктивностью намагничивания.

Уравнения потокосцепления ротора определены

$ψ_{d r} = L_{r r d} i_{d r} + L_{m} i_{d s}$

$ψ_{q r} = L_{r r d} i_{q r} + L_{m} i_{q s},$

$ψ_{0 r} = L_{r r d} i_{0 r},$

то, где _Lrrd является самоиндукцией ротора, упомянуло статор.

Крутящий момент ротора задан

$T = ψ_{d s} i_{q s} - ψ_{q s} i_{d s} .$

Самоиндукция статора _Lss, индуктивность утечки статора _Lls и индуктивность намагничивания _Lm связана

$L_{s s} = L_{l s} + L_{m} .$

Самоиндукция ротора _Lrrd, индуктивность утечки ротора _Llrd и индуктивность намагничивания _Lm связана

$L_{r r d} = L_{l r d} + L_{m} .$

Когда кривая насыщения обеспечивается, уравнения, чтобы определить влажную индуктивность намагничивания, как функция намагничивания потока:

$L_{m_s a t} = f (ψ_{m})$

$ψ_{m} = \sqrt{ψ_{d m}^{2} + ψ_{q m}^{2}}$

Ни для какого насыщения уравнение уменьшает до

$L_{m_s a t} = L_{m}$

Графический вывод и параметры экрана

Можно выполнить графический вывод и отобразить действия с помощью меню Electrical в контекстном меню блока.

Щелкните правой кнопкой по блоку и, из меню Electrical, выберите опцию:

Display Base Values — Отображается машина на модуль основывают значения в Командном окне MATLAB^®.
Plot Torque Speed (SI) — Графики закручивают по сравнению со скоростью, оба измеренные в единицах СИ, в окне фигуры MATLAB с помощью текущих параметров машины.
Plot Torque Speed (pu) — Графики закручивают по сравнению со скоростью, оба измеренные в на модуль, в окне фигуры MATLAB с помощью текущих параметров машины.
Plot Open-Circuit Saturation — Напряжение терминала графиков по сравнению с текущим статором без загрузок, оба в на модуль, в окне фигуры MATLAB. График содержит три трассировки:
- Ненасыщенный — (ненасыщенная) индуктивность намагничивания Статора.
- Насыщаемый — интерполяционная таблица Разомкнутой цепи (v по сравнению с i) вы задаете.
- Выведенный — интерполяционная таблица Разомкнутой цепи вывела от интерполяционной таблицы разомкнутой цепи на модуль (v по сравнению с i), вы задаете. Эти данные используются, чтобы вычислить влажную индуктивность намагничивания, _{Lm_sat}, и фактор насыщения, _Ks, по сравнению со связью магнитного потока, _ψm, характеристиками.
Plot Saturation Factor — Фактор насыщения графиков, _Ks, по сравнению со связью магнитного потока, _ψm, в окне фигуры MATLAB с помощью параметров машины. Этот параметр выведен от других параметров, которые вы задаете:
- Статор без загрузок текущие данные о насыщении, i
- Терминальные данные о насыщении напряжения, v
- Индуктивность утечки, _Lls
Plot Saturated Inductance — Графики, намагничивающие индуктивность, _{Lm_sat}, по сравнению со связью магнитного потока, _ψm, в окне фигуры MATLAB с помощью параметров машины. Этот параметр выведен от других параметров, которые вы задаете:
- Статор без загрузок текущие данные о насыщении, i
- Терминальные данные о насыщении напряжения, v
- Индуктивность утечки, _Lls

Для реализации SI v находится в V (RMS фазы фазы), и i находится в (RMS).

Переменные

Используйте настройки Variables, чтобы задать приоритет и начальные целевые значения для основных переменных перед симуляцией. Для получения дополнительной информации смотрите Приоритет Набора и Начальную Цель для Основных переменных (Simscape).

Порты

R

Механический вращательный порт сохранения сопоставлен с ротором машины.

C

Механический вращательный порт сохранения сопоставлен со случаем машины.

~1

Расширяемый трехфазный порт сопоставлен со связями положительного конца статора.

~2

Расширяемый трехфазный порт сопоставлен со связями отрицательного конца статора.

~1r

Расширяемый трехфазный порт сопоставлен со связями положительного конца ротора.

~2r

Расширяемый трехфазный порт сопоставлен со связями отрицательного конца ротора.

pu

Порт вектора физического сигнала сопоставил с машиной измерения на модуль. Векторные элементы:

pu_torque
pu_velocity
pu_vds
pu_vqs
pu_v0s
pu_ids
pu_iqs
pu_i0s

Параметры

Все значения параметров по умолчанию основаны на настройке обмотки дельты машины.

Основной

Rated apparent power

Расчетная полная мощность машины индукции. Значением по умолчанию является 15e3 V*A.

Rated voltage

Линейное напряжение строки RMS. Значением по умолчанию является 220 V.

Rated electrical frequency

Номинальная электрическая частота, соответствующая расчетной полной мощности. Значением по умолчанию является 60 Hz.

Number of pole pairs

Количество машины подпирает пары шестами. Значением по умолчанию является 1.

Parameterization unit

Модульная система для параметризации блока. Выберите между SI, Международной системой единиц и Per Unit. Значением по умолчанию является SI.

Выбор:

SI представляет SI параметры Saturation и Impedances.
Per Unit представляет Impedances на модуль и параметры Saturation.

Zero sequence

Опция, чтобы включать или исключить условия нулевой последовательности.

Включение Включайте условия нулевой последовательности. Чтобы приоритизировать точность модели, используйте эту настройку по умолчанию. Используя эту опцию:
- Результаты по ошибке для симуляций, которые используют решатель Разделения. Для получения дополнительной информации смотрите, что Скорость симуляции Увеличения Использует Решатель Разделения (Simscape).
- Представляет параметр нулевой последовательности в настройках Impedances.
Exclude — Исключите условия нулевой последовательности. Чтобы приоритизировать скорость симуляции для настольной симуляции или развертывания приложений, выберите эту опцию.

Импедансы

Для параметра Parameterization unit в настройках Main выберите SI, чтобы представить параметры SI или Per Unit, чтобы представить параметры на модуль.

Параметры импеданса SI

Stator resistance, Rs

Сопротивление статора. Значением по умолчанию является 0.25 Ohm.

Stator leakage reactance, Xls

Реактивное сопротивление утечки статора. Значением по умолчанию является 0.9 Ohm.

Referred rotor resistance, Rr'

Сопротивление ротора упомянуло статор. Значением по умолчанию является 0.14 Ohm.

Referred rotor leakage reactance, Xlr'

Реактивное сопротивление утечки ротора упомянуло статор. Значением по умолчанию является 0.41 Ohm.

Magnetizing reactance, Xm

При намагничивании реактивного сопротивления значением по умолчанию является 17 Ohm.

Этот параметр скрыт, если вы устанавливаете параметр Magnetic saturation representation Saturation на Open-circuit lookup table (v versus i).

Stator zero-sequence reactance, X0

Реактивное сопротивление нулевой последовательности статора. Значением по умолчанию является 0.9 Ohm.

Параметры импеданса на модуль

Stator resistance, Rs (pu)

Сопротивление статора. Значением по умолчанию является 0.0258.

Stator leakage inductance, Lls (pu)

Индуктивность утечки статора. Значением по умолчанию является 0.0930.

Referred rotor resistance, Rr' (pu)

Сопротивление ротора упомянуло статор. Значением по умолчанию является 0.0145.

Referred rotor leakage inductance, Llr' (pu)

Индуктивность утечки ротора упомянула статор. Значением по умолчанию является 0.0424.

Magnetizing inductance, Lm (pu)

Намагничивая индуктивность, то есть, пиковое значение ротора статора взаимная индуктивность. Значением по умолчанию является 1.7562.

Stator zero-sequence inductance, L0 (pu)

Индуктивность нулевой последовательности статора. Значением по умолчанию является 0.0930.

Этот параметр скрыт, если вы устанавливаете параметр Main Zero sequence на Exclude.

Насыщение

Основные параметры насыщения

Magnetic saturation representation

Блокируйте магнитное представление насыщения. Опции:

'none' Значение по умолчанию.
Per-unit open-circuit lookup table (v versus i)

Другие параметры представлены или скрыты, когда вы устанавливаете Magnetic saturation representation на Per-unit open-circuit lookup table (v versus i).

Параметры насыщения SI

No-load stator current saturation data, i (rms)

Текущие данные i заполняют напряжение v по сравнению с полем текущая интерполяционная таблица i. Этот параметр должен содержать вектор с в least10 элементах. Значением по умолчанию является [0, 4, 9, 18, 25, 34, 50, 68, 95, 120] A.

Этот параметр видим только, когда вы устанавливаете Magnetic saturation representation на Open-circuit lookup table (v versus i).

Terminal voltage saturation data, v (phase-phase, rms)

Терминальное напряжение данные v заполняет напряжение v по сравнению с текущей интерполяционной таблицей i. Этот параметр должен содержать вектор по крайней мере с 10 элементами. Число элементов должно совпадать с числом элементов в векторе для параметра No-load stator current saturation data, I (rms). Значением по умолчанию является [0, 88, 154, 198, 220, 242, 264, 286, 308, 330] V.

Этот параметр видим только, когда вы устанавливаете Magnetic saturation representation на Open-circuit lookup table (v versus i).

Параметры насыщения на модуль

Per-unit no-load stator current saturation data, i

Текущие данные i заполняют напряжение v по сравнению с полем текущая интерполяционная таблица i. Этот параметр должен содержать вектор по крайней мере с 10 элементами. Значением по умолчанию является [0, .176, .396, .792, 1.1, 1.496, 2.2, 2.992, 4.18, 5.28].

Этот параметр видим только, когда вы устанавливаете Magnetic saturation representation на Per-unit open-circuit lookup table (v versus i).

Per-unit terminal voltage saturation data, v

Терминальное напряжение данные v заполняет напряжение v по сравнению с текущей интерполяционной таблицей i. Этот параметр должен содержать вектор по крайней мере с 10 элементами. Число элементов должно совпадать с числом элементов в векторе для параметра Per-unit no-load stator current saturation data, i. Значением по умолчанию является [0, .2309, .4041, .5196, .5774, .6351, .6928, .7506, .8083, .866] pu.

Этот параметр видим только, когда вы устанавливаете Magnetic saturation representation на Per-unit open-circuit lookup table (v versus i).

Ссылки

[1] Kundur, P. Устойчивость энергосистемы и управление. Нью-Йорк, Нью-Йорк: Макгроу Хилл, 1993.

[2] Лышевский, S. E. Электромеханические системы, электрические машины и прикладная механотроника. Бока-Ратон, FL: нажатие CRC, 1999.

[3] Ojo, J. O. Consoli, A. и Lipo, T. A. "Улучшенная модель влажных машин индукции", Транзакции IEEE на Промышленных Приложениях. Издание 26, № 2, стр 212-221, 1990.

Расширенные возможности

Генерация кода C/C++
Генерация кода C и C++ с помощью MATLAB® Coder™.

Смотрите также

Документация

Ротор раны машины индукции

Библиотека

Описание

Уравнения

Графический вывод и параметры экрана

Переменные

Порты

Параметры

Основной

Импедансы

Насыщение

Ссылки

Расширенные возможности

Генерация кода C/C++
Генерация кода C и C++ с помощью MATLAB® Coder™.

Смотрите также

Блоки Simscape

Блоки

Темы

Введенный в R2013b

Документация Simscape Electrical

Поддержка

Документация

Ротор раны машины индукции

Библиотека

Описание

Уравнения

Графический вывод и параметры экрана

Переменные

Порты

Параметры

Основной

Импедансы

Насыщение

Ссылки

Расширенные возможности

Генерация кода C/C++ Генерация кода C и C++ с помощью MATLAB® Coder™.

Смотрите также

Блоки Simscape

Блоки

Темы

Введенный в R2013b

Документация Simscape Electrical

Поддержка

Генерация кода C/C++
Генерация кода C и C++ с помощью MATLAB® Coder™.