Induction Machine Wound Rotor
Машина индукции ротора раны с на модуль или параметризацией SI
Описание
Блок Induction Machine Wound Rotor моделирует ротор раны асинхронная машина 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 Grounded Neutral или блоку Floating Neutral. Если вы не должны варьироваться сопротивление ротора, соединить порт ~1r' ротора с блоком Floating Neutral и порт ~2r' ротора с блоком Grounded Neutral.
Схема ротора отнесена в статор. Поэтому, когда вы используете блок в схеме, отошлите любые дополнительные параметры схемы к статору.
Уравнения
Для реализации SI блок преобразует 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 синхронной системы координат, заданной
где frated является значением параметра Rated electrical frequency.
Преобразование Парка сопоставляет уравнения статора с системой координат, которая является стационарной относительно расчетной электрической частоты. Преобразование Парка задано
где θe является электрическим углом.
Уравнения ротора сопоставлены с другой системой координат, заданной различием между электрическим углом и продуктом угла ротора θr и количество пар полюса N:
Преобразование Парка используется, чтобы определить асинхронные уравнения машины на модуль. Уравнения напряжения статора определены
и
где:
vds, vqs и v0s является d - ось, q - ось и напряжения статора нулевой последовательности, заданные
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
ia, ib и ic являются токами статора, текущими из порта ~1 к порту ~2.
Уравнения напряжения ротора определены
и
где:
vdr, vqr и v0r является d - ось, q - ось и напряжения ротора нулевой последовательности, заданные
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 синхронной системы координат значение равняется 1.
ωr является скоростью вращательного механического устройства на модуль.
Rrd является сопротивлением ротора, упомянул статор.
idr, iqr и i0r является d - ось, q - ось и токи ротора нулевой последовательности, заданные
iar, ibr и icr являются токами ротора, текущими из порта ~1r' к порту ~2r'.
Уравнения потокосцепления статора определены
и
где Lss является самоиндукцией статора, и Lm является индуктивностью намагничивания.
Уравнения потокосцепления ротора определены
и
то, где Lrrd является самоиндукцией ротора, упомянуло статор.
Крутящий момент ротора задан
Самоиндукция статора Lss, индуктивность утечки статора Lls и индуктивность намагничивания Lm связана
Самоиндукция ротора Lrrd, индуктивность утечки ротора Llrd и индуктивность намагничивания Lm связана
Когда кривая насыщения обеспечивается, уравнения, чтобы определить влажную индуктивность намагничивания, как функция намагничивания потока:
Ни для какого насыщения уравнение уменьшает до
Графический вывод и параметры отображения
Можно выполнить графический вывод и отобразить действия с помощью меню в контекстном меню блока.
Щелкните правой кнопкой по блоку и, в меню , выберите опцию:
— Отображается машина на модуль основывают значения в Командном окне MATLAB®.
— Графики закручивают по сравнению со скоростью, оба измеренные в единицах СИ, в окне фигуры MATLAB с помощью текущих параметров машины.
— Графики закручивают по сравнению со скоростью, оба измеренные в на модуль, в окне фигуры MATLAB с помощью текущих параметров машины.
— 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 из 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 с рычажным устройством магнитного потока, ψm, характеристиками.
— Фактор насыщения графиков, Ks, по сравнению с рычажным устройством магнитного потока, ψm, в окне фигуры MATLAB с помощью параметров машины. Этот параметр выведен из других параметров, которые вы задаете:
Статор без загрузок текущие данные о насыщении, i
Терминальные данные о насыщении напряжения, v
Индуктивность утечки, Lls
— Графики, намагничивающие индуктивность, Lm_sat, по сравнению с рычажным устройством магнитного потока, ψm, в окне фигуры MATLAB с помощью параметров машины. Этот параметр выведен из 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 переменных в блоках перед симуляцией. Для получения дополнительной информации смотрите Приоритет Набора и Начальную Цель для Переменных в блоках (Simscape).
Тип переменных, которые отображаются в настройках Variables, зависит от метода инициализации, который вы выбираете, в настройках Main, для параметра Initialization option. Задавать использование целевых значений:
Переменные потока — Установленный параметр Initialization option на Set targets for flux variables
.
Данные из анализа потоков загрузки — Установленный параметр Initialization option на Set targets for load flow variables
.
Если вы выбираете Set targets for load flow variables
, чтобы полностью задать начальное условие, необходимо включать ограничение инициализации в форме высокоприоритетного целевого значения. Например, если ваша машина индукции соединяется с блоком Inertia, начальное условие для машины индукции полностью задано, если в настройках Variables блока Inertia Priority для Rotational velocity установлен в High
. В качестве альтернативы вы могли установить Priority на None
для блока Inertia Rotational velocity, и вместо этого набор Priority для блока Slip машины индукции, Real power generated или Mechanical power consumed к High
.
Порты
Вывод
развернуть все
pu
— Выходной порт измерений на модуль
физический
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
Сохранение
развернуть все
R
— Ротор машины
механическое устройство
Порт сохранения вращательного механического устройства сопоставлен с ротором машины.
C
— Случай машины
механическое устройство
Порт сохранения вращательного механического устройства сопоставлен со случаем машины.
~1
— Связи положительного конца статора
электрический
Расширяемый трехфазный порт сопоставлен со связями положительного конца статора.
~2
— Связи отрицательного конца статора
электрический
Расширяемый трехфазный порт сопоставлен со связями отрицательного конца статора.
~1r'
— Связи положительного конца ротора
электрический
Расширяемый трехфазный порт сопоставлен со связями положительного конца ротора.
~2r'
— Связи отрицательного конца ротора
электрический
Расширяемый трехфазный порт сопоставлен со связями отрицательного конца ротора.
Параметры
развернуть все
Все значения параметров по умолчанию основаны на настройке обмотки дельты машины.
Основной
Rated apparent power
— Расчетная полная мощность
15e3
V*A
(значение по умолчанию)
Расчетная полная мощность машины индукции.
Rated voltage
— Напряжение RMS
220
V
(значение по умолчанию)
Линейное напряжение линии RMS.
Rated electrical frequency
— Номинальная электрическая частота
60
Hz
(значение по умолчанию)
Номинальная электрическая частота, соответствующая расчетной полной мощности.
Number of pole pairs
— Пары полюса машины
1
(значение по умолчанию)
Количество машины подпирает пары шестами.
Parameterization unit
— Модульная система для параметризации блока
SI
(значение по умолчанию) | Per unit
Модульная система для параметризации блока. Выберите между SI
, Международная система единиц и Per unit
, система на модуль.
Зависимости
Выбор:
Zero sequence
— Нулевая последовательность
Include
(значение по умолчанию) | Exclude
Модель нулевой последовательности:
Include
— Приоритизируйте точность модели. Ошибка происходит, если вы Включаете условия нулевой последовательности для симуляций, которые используют решатель Разделения. Для получения дополнительной информации смотрите, что Скорость симуляции Увеличения Использует Решатель Разделения (Simscape).
Exclude
— Приоритизируйте скорость симуляции для настольной симуляции или развертывания приложений.
Зависимости
Если этот параметр устанавливается на:
Include
и Parameterization unit установлен в SI
— Параметр Stator zero-sequence reactance, X0 в настройках Impedances отображается.
Include
и Parameterization unit установлен в Per unit
— Параметр Stator zero-sequence inductance, L0 (pu) в настройках Impedances отображается.
Exclude
— Параметр нулевой последовательности статора в настройках Impedances не отображается.
Initialization option
— Метод инициализации
Set targets for flux variables
(значение по умолчанию) | Set targets for load flow variables
Метод инициализации. Можно инициализировать машину для установившейся симуляции с помощью или течь данные или данные из анализа потоков загрузки.
Если вы выбираете Set targets for load flow variables
, чтобы полностью задать начальное условие, необходимо включать ограничение инициализации в форме высокоприоритетного целевого значения. Например, если ваша машина индукции соединяется с блоком Inertia, начальное условие для машины индукции полностью задано, если в настройках Variables блока Inertia Priority для Rotational velocity установлен в High
. В качестве альтернативы вы могли установить Priority на None
для блока Inertia Rotational velocity, и вместо этого набор Priority для блока Slip машины индукции, Real power generated или Mechanical power consumed к High
.
Зависимости
Тип переменных, которые отображаются в настройках Variables, зависит от метода инициализации, который вы выбираете, в настройках Main, для параметра Initialization option. Задавать использование целевых значений:
Переменные потока — Установленный параметр Initialization option на Set targets for flux variables
.
Данные из анализа потоков загрузки — Установленный параметр Initialization option на Set targets for load flow variables
.
Импедансы
Для параметра Parameterization unit в настройках Main выберите SI
отсоединять параметры SI или Per unit
отсоединять параметры на модуль.
Stator resistance, Rs
— Сопротивление статора
0.25
Ohm
(значение по умолчанию)
Сопротивление статора.
Зависимости
Этот параметр отображается, только если вы устанавливаете параметр Parameterization unit в установке Main к SI
.
Stator leakage reactance, Xls
— Реактивное сопротивление утечки статора
0.9
Ohm
(значение по умолчанию)
Реактивное сопротивление утечки статора.
Зависимости
Этот параметр отображается, только если вы устанавливаете параметр Parameterization unit в установке Main к SI
.
Referred rotor resistance, Rr'
— Отнесенное сопротивление ротора
0.14
Ohm
(значение по умолчанию)
Сопротивление ротора упомянуло статор.
Зависимости
Этот параметр отображается, только если вы устанавливаете параметр Parameterization unit в установке Main к SI
.
Referred rotor leakage reactance, Xlr'
— Отнесенное реактивное сопротивление утечки ротора
0.41
Ohm
(значение по умолчанию)
Реактивное сопротивление утечки ротора упомянуло статор.
Зависимости
Этот параметр отображается, только если вы устанавливаете параметр Parameterization unit в установке Main к SI
.
Magnetizing reactance, Xm
— Намагничивание реактивного сопротивления
17
Ohm
(значение по умолчанию)
Намагничивание реактивного сопротивления.
Зависимости
Этот параметр отображается, только если вы устанавливаете параметр Parameterization unit в установке Main к SI
.
Stator zero-sequence reactance, X0
— Реактивное сопротивление нулевой последовательности статора
0.9
Ohm
(значение по умолчанию)
Реактивное сопротивление нулевой последовательности статора.
Зависимости
Этот параметр отображается, только если вы устанавливаете параметр Parameterization unit в установке Main к SI
.
Stator resistance, Rs (pu)
— Сопротивление статора на модуль
0.0258
(значение по умолчанию)
Сопротивление статора на модуль.
Зависимости
Этот параметр отображается, только если вы устанавливаете параметр Parameterization unit в установке Main к Per unit
.
Stator leakage inductance, Lls (pu)
— Индуктивность утечки статора на модуль
0.0930
(значение по умолчанию)
Индуктивность утечки статора на модуль.
Зависимости
Этот параметр отображается, только если вы устанавливаете параметр Parameterization unit в установке Main к Per unit
.
Referred rotor resistance, Rr' (pu)
— На модуль отнесенное сопротивление ротора
0.0145
(значение по умолчанию)
Сопротивление ротора на модуль упомянуло статор.
Зависимости
Этот параметр отображается, только если вы устанавливаете параметр Parameterization unit в установке Main к Per unit
.
Referred rotor leakage inductance, Llr' (pu)
— На модуль отнесенная индуктивность утечки ротора
0.0424
(значение по умолчанию)
Индуктивность утечки ротора на модуль упомянула статор.
Зависимости
Этот параметр отображается, только если вы устанавливаете параметр Parameterization unit в установке Main к Per unit
.
Magnetizing inductance, Lm (pu)
— Намагничивание на модуль индуктивности
1.7562
(значение по умолчанию)
На модуль намагничивая индуктивность, то есть, пиковое значение ротора статора взаимная индуктивность.
Зависимости
Этот параметр отображается, только если вы устанавливаете параметр Parameterization unit в установке Main к Per unit
.
Stator zero-sequence inductance, L0 (pu)
— Индуктивность нулевой последовательности статора на модуль
0.0930
(значение по умолчанию)
Индуктивность нулевой последовательности статора на модуль.
Зависимости
Этот параметр отображается, только если в настройках Main параметр Parameterization unit устанавливается на Per unit
и параметр Zero sequence устанавливается на Include
.
Насыщение
Для параметра Parameterization unit в настройках Main выберите SI
отсоединять параметры SI или Per unit
отсоединять параметры на модуль.
Magnetic saturation representation
— Магнитное представление насыщения
None
(значение по умолчанию) | Open-circuit lookup table (v versus i)
Блокируйте магнитное представление насыщения.
Зависимости
Если этот параметр устанавливается на Open-circuit lookup table (v versus i)
, связанные параметры отображаются.
No-load stator current saturation data, i (rms)
— RMS статора без загрузок текущие данные о насыщении
[0, 4, 9, 18, 25, 34, 50, 68, 95, 120]
A
(значение по умолчанию)
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.
Зависимости
Этот параметр отображается, только если параметр Magnetic saturation representation устанавливается на Open-circuit lookup table (v versus i)
и в настройках Main параметр Parameterization unit устанавливается на SI
.
Terminal voltage saturation data, v (phase-phase, rms)
— Терминальные данные о насыщении напряжения RMS
[0, 88, 154, 198, 220, 242, 264, 286, 308, 330]
V
(значение по умолчанию)
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).
Зависимости
Этот параметр отображается, только если параметр Magnetic saturation representation устанавливается на Open-circuit lookup table (v versus i)
и в настройках Main параметр Parameterization unit устанавливается на SI
.
Per-unit no-load stator current saturation data, i
— Статор без загрузок на модуль текущие данные о насыщении
[0, .176, .396, .792, 1.1, 1.496, 2.2, 2.992, 4.18, 5.28]
(значение по умолчанию)
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.
Зависимости
Этот параметр отображается, только если параметр Magnetic saturation representation устанавливается на Open-circuit lookup table (v versus i)
и в настройках Main параметр Parameterization unit устанавливается на Per unit
.
Per-unit terminal voltage saturation data, v
— Терминальные данные о насыщении напряжения на модуль
[0, .2309, .4041, .5196, .5774, .6351, .6928, .7506, .8083, .866]
(значение по умолчанию)
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.
Зависимости
Этот параметр отображается, только если параметр Magnetic saturation representation устанавливается на Open-circuit lookup table (v versus i)
и в настройках Main параметр Parameterization unit устанавливается на Per unit
.
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
Блоки Simscape
Блоки
Введенный в R2013b