Синхронная машина с полевой схемой и никаким демпфером
Simscape / Электрический / Электромеханический / Синхронный
Блок Synchronous Machine Model 1.0 использует упрощенную модель параметризации в синхронных машинах. Используйте блок, чтобы смоделировать синхронные машины с обмоткой возбуждения и никакими демпферами.
Рисунок показывает эквивалентную электрическую схему для обмоток ротора и статора.
Схема показывает моторную конструкцию с однополюсной парой на роторе. Для соглашения осей, когда угол механического устройства ротора θr является нулем, a - выравниваются фаза и потоки постоянного магнита. Блок поддерживает второе определение оси ротора, для которого угол механического устройства ротора задан как угол между a - фазой магнитная ось и ротором q - ось.
Напряжения через обмотки статора заданы
где:
va, vb и vc являются отдельными напряжениями фазы через обмотки статора.
Rs является эквивалентным сопротивлением каждой обмотки статора.
ia, ib и ic являются токами, текущими в обмотках статора.
и скорости изменения магнитного потока в каждой обмотке статора.
Напряжение через обмотку возбуждения выражается как
где:
vf является отдельным напряжением фазы через обмотку возбуждения.
Rf является эквивалентным сопротивлением обмотки возбуждения.
if является текущим течением в обмотке возбуждения.
скорость изменения магнитного потока в обмотке возбуждения.
Постоянный магнит, обмотка возбуждения и обмотки статора трехзвездочной раны способствуют потоку, соединяющему каждую обмотку. Общий поток задан
где:
ψa, ψb и ψc являются общими потоками, соединяющими каждую обмотку статора.
Laa, Lbb и Lcc являются самоиндукциями обмоток статора.
Lab, Lac, Lba, Lbc, Lca и Lcb являются взаимной индуктивностью обмоток статора.
ψam, ψbm и ψcm являются потоками намагничивания, соединяющими обмотки статора.
Lamf, Lbmf и Lcmf являются взаимной индуктивностью обмотки возбуждения.
Индуктивность в обмотках статора является функциями ротора электрический угол и задана
где:
N является количеством пар полюса ротора.
θr является углом механического устройства ротора.
θe является ротором электрический угол.
Ls является самоиндукцией статора на фазу. Это значение является средней самоиндукцией каждой из обмоток статора.
Lm является колебанием индуктивности статора. Это значение является амплитудой колебания самоиндукции и взаимной индуктивности с изменяющимся углом ротора.
Ms является статором взаимная индуктивность. Это значение является средней взаимной индуктивностью между обмотками статора.
Обмотка соединения потока намагничивания, a-a’ является максимумом когда θe = 0 ° и нуль когда θe = 90 °. Поэтому:
и
где:
Lmf является взаимной полевой индуктивностью якоря.
ψf является потоком, соединяющим обмотку возбуждения.
Lf является индуктивностью обмотки возбуждения.
преобразование вектора Lmf, то есть,
Применение преобразования Парка с блоком, электрические уравнения определения производят выражение для крутящего момента, который независим от угла ротора.
Преобразование Парка задано
Применение преобразования Парка к первым двум электрическим уравнениям определения производит уравнения, которые задают поведение блока:
и
где:
vd, vq и v0 является d - ось, q - ось и напряжения нулевой последовательности. Эти напряжения заданы
id, iq и i0 является d - ось, q - ось и токи нулевой последовательности, заданные
Ld является статором d - индуктивность оси. Ld = Ls + Ms + 3/2 Lm.
ω является скоростью вращательного механического устройства.
Lq является статором q - индуктивность оси. Lq = Ls + Ms − 3/2 Lm.
L0 является индуктивностью нулевой последовательности статора. L0 = Ls – 2Ms.
T является крутящим моментом ротора. Для блока Synchronous Machine Model 1.0 крутящий момент течет из случая машины (порт C сохранения блока) к ротору машины (порт R сохранения блока).
J является инерцией ротора.
TL является крутящим моментом загрузки.
Bm является затуханием ротора.
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).
Распределение потока является синусоидальным.
[1] Kundur, P. Устойчивость энергосистемы и управление. Нью-Йорк, Нью-Йорк: Макгроу Хилл, 1993.
[2] Андерсон, пополудни анализ неработающих энергосистем. Нажатие IEEE, разработка энергосистем, 1995.
[3] Retif, J. M. С. Линь-Ши, утра Llor и Ф. Морэнд “Новое гибридное управление прямого крутящего момента для извилистого ротора синхронная машина”. 2 004 IEEE 35-я Ежегодная Конференция специалистов по Силовой электронике. Издание 2 (2004): 1438–1442.
[4] Общество энергетики IEEE. Станд. IEEE 1110-2002. Руководство IEEE для синхронных методов моделирования генератора и приложения в исследованиях устойчивости энергосистемы. Пискатауэй, NJ: IEEE, 2002.
BLDC | Switched Reluctance Machine | Synchronous Machine Field Circuit | Synchronous Machine Measurement | Synchronous Machine Model 2.1 | Synchronous Machine Round Rotor | Synchronous Machine Salient Pole | Synchronous Reluctance Machine
