Three-Winding Transformer (Three-Phase)

Трехфазный линейный неидеальный wye - и конфигурируемый дельтой преобразователь с тремя обмотками

  • Библиотека:
  • Simscape / Электрический / Пассивный / Преобразователи

Описание

Блок Three-Winding Transformer (Three-Phase) представляет линейный неидеальный трехфазный преобразователь с тремя обмотками, который передает электроэнергию между двумя или больше схемами посредством электромагнитной индукции. Блок включает линейную извилистую утечку и линейные базовые эффекты намагничивания. Можно параметризовать импеданс блока, использующий на стоимости единицы. Первичные, первые вторичные, и вторые типы вторичной обмотки, угол фазы дельты-wye и базовые типы конфигурируемы.

Параметры конфигурации для типов первичной и вторичной обмотки:

  • Уай с плаванием нейтрального — Звезда или настройка T с Floating Neutral (Three-Phase)

  • Уай с нейтральным портом — Звезда или настройка T с Neutral Port (Three-Phase)

  • Уай с нейтральным основанным — Звезда или настройка T с Grounded Neutral (Three-Phase)

  • Delta час — настройка Mesh с отставанием 30 фаз степени переключает относительно напряжения связанной настройки wye

  • Delta 11 часов — настройка Mesh с продвижением 30 фаз степени переключает относительно напряжения связанной настройки wye

Опции для базового типа:

  • Трехфазный с пятью конечностями

  • Трехфазный с тремя конечностями

Несмотря на то, что ядро с тремя конечностями является обычно менее дорогим, ядро с пятью конечностями предлагает эти преимущества:

  • Более низкий импеданс для компонента нулевой последовательности тока, который является между линией и нейтрален, в случае несбалансированной загрузки

  • Большая теплоотдача

Уравнения

Ядро с тремя конечностями

Этот блок реализован в магнитной области с помощью основных магнитных нежеланий, обмоток и текущих блоков вихря.

Дополнительные пути (Нулевое Нежелание Последовательности _ ~) представляют утечку магнитного сердечника через воздушные зазоры для ядра с тремя конечностями.

Важно определить отношение между электрическими доменными параметрами от маски блока и магнитными доменными параметрами, используемыми в модели.

  • R является нежеланием намагничивания между фазами.

  • R0 является нулевым нежеланием последовательности.

  • Rl1 является первичным нежеланием утечки.

  • Rl2 является первым вторичным нежеланием утечки.

  • Rl3 является вторым вторичным нежеланием утечки.

  • n1 является количеством поворотов первичной обмотки.

  • n2 является количеством первых поворотов вторичной обмотки.

  • n3 является количеством вторых поворотов вторичной обмотки.

Для (трехфазных) преобразователей с тремя обмотками связь между различными обмотками в каждой фазе идентична.

Считайте фазу первым. Это уравнение представляет матрицу индуктивности для основного устройства и (первый и второй) вторичные обмотки и отношение между параметрами в электрических и магнитных областях:

[La1a1La1a2La1a3La2a1La2a2La2a3La3a1La3a2La3a3]=[n12(1Rl1+2R+1R0)n1n2(2R+1R0)n1n3(2R+1R0)n1n2(2R+1R0)n22(1Rl2+2R+1R0)n2n3(2R+1R0)n1n3(2R+1R0)n2n3(2R+1R0)n32(1Rl3+2R+1R0)]=[Lp+23Lm23Lmn2n123Lmn3n123Lmn2n1Ls1+23n22n12Lm23Lmn3n1n2n123Lmn3n123Lmn3n1n2n1Ls2+23n32n12Lm]

Путем применения нескольких математических шагов к этой матрице индуктивности мы можем получить уравнения, которые представляют индуктивность первичных и вторичных обмоток.

  • Lm является индуктивностью намагничивания между фазами.

    Lm=32n12(2R+1R0)

  • Lp является индуктивностью первичной обмотки.

    Lp=n12Rl1

  • Ls1 является первой индуктивностью вторичной обмотки.

    Ls1=n22Rl2

  • Ls2 является второй индуктивностью вторичной обмотки.

    Ls2=n32Rl3

Теперь рассмотрите только первичные обмотки для всех трех фаз. Это уравнение показывает отношение между матрицей индуктивности первичной обмотки в электрической области и матрицей нежелания в магнитной области.

L(abc)=[La1a1La1b1La1c1Lb1a1Lb1b1Lb1c1Lc1a1Lc1b1Lc1c1]=[n12(1Rl1+2R+1R0)n12Rn12Rn12Rn12(1Rl1+2R+1R0)n12Rn12Rn12Rn12(1Rl1+2R+1R0)]

Нулевая индуктивность последовательности выражается как:

L0=n12(1Rl1+1R0)

Поэтому мы можем вывести параметры в магнитной области и их отношении с электрической областью:

R0=n12L0Lp

R=2n1223Lm+LpL0

Leddy=3n12Rm

Ядро с пятью конечностями

В случае преобразователя с пятью конечностями дополнительные пути к магнитному потоку, обеспеченные дополнительными конечностями, могут быть представлены нулевыми нежеланиями последовательности, которые первоначально спроектированы для магнитных путей через воздух в преобразователе с тремя конечностями.

В модели с пятью конечностями магнитные нежелания от фаз до дополнительных конечностей, как предполагается, равны магнитным нежеланиям между фазами.

R=R0

Поэтому мы выводим:

R=R0=4n12Lm

Leddy=4n12Rm

Параметры экрана

Можно отобразиться, преобразователь на модуль основывают значения в командном окне MATLAB® с помощью контекстного меню блока. Чтобы отобразить значения, щелкните правой кнопкой по блоку и выберите Electrical> Display Base Values.

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).

Предположения и ограничения

  • Насыщаемое магнитное нежелание не рассматривается.

Порты

Сохранение

развернуть все

Расширяемый трехфазный электрический порт сохранения сопоставлен с трехфазным, [a1 b1 c1], напряжение обмотки 1.

Электрический порт сохранения сопоставил с первичной обмоткой нейтральную точку.

Зависимости

Этот порт только отображается, когда параметр Main Winding 1 connection type устанавливается на Wye with neutral port.

Расширяемый трехфазный электрический порт сохранения сопоставлен с трехфазным, [a2 b2 c2], напряжение первой вторичной обмотки.

Электрический порт сохранения сопоставил с первой вторичной обмоткой нейтральную точку.

Зависимости

Этот порт только отображается, когда параметр Main Winding 2 connection type устанавливается на Wye with neutral port.

Расширяемый трехфазный электрический порт сохранения сопоставлен с трехфазным, [a3 b3 c3], напряжение второй вторичной обмотки.

Электрический порт сохранения сопоставил со второй вторичной обмоткой нейтральную точку.

Зависимости

Этот порт только отображается, когда параметр Main Winding 3 connection type устанавливается на Wye with neutral port.

Параметры

развернуть все

Основной

Полная мощность, текущая через преобразователь при работе в номинальной мощности. Значение должно быть больше 0.

Оцененная или номинальная частота сети AC, с которой соединяется преобразователь. Значение должно быть больше 0.

Тип первичной обмотки.

Линейное напряжение RMS применилось к первичной обмотке под нормальными условиями работы. Значение должно быть больше 0.

Первый тип вторичной обмотки.

Линейное напряжение RMS применилось к первой вторичной обмотке под нормальными условиями работы. Значение должно быть больше 0.

Второй тип вторичной обмотки.

Линейное напряжение RMS применилось к второй вторичной обмотке под нормальными условиями работы. Значение должно быть больше 0.

Количество конечностей, которые включают магнитную схему.

Зависимости

Zero sequence reactance (pu), параметр Impedances, только отображается, когда этот параметр устанавливается на Three-phase three-limb.

Импедансы

Количество конечностей, которые включают магнитную схему.

Зависимости

Zero sequence reactance (pu), параметр Impedances, только отображается, когда этот параметр устанавливается на Three-phase three-limb.

Потери мощности на модуль в первичной обмотке. Значение должно быть больше 0.

Потеря магнитного потока на модуль в первичной обмотке. Значение должно быть больше 0.

Потери мощности на модуль в первой вторичной обмотке. Значение должно быть больше 0.

Потеря магнитного потока на модуль в первой вторичной обмотке. Значение должно быть больше 0.

Потери мощности на модуль во второй вторичной обмотке. Значение должно быть больше 0.

Потеря магнитного потока на модуль во второй вторичной обмотке. Значение должно быть больше 0.

Магнитные потери на модуль в ядре преобразователя. Значение должно быть больше 0.

Магнитные эффекты на модуль ядра преобразователя при работе в его линейной области. Значение должно быть больше 0.

На модуль обнулите реактивное сопротивление последовательности. Значение должно быть больше или быть равно потере магнитного потока первичной обмотки.

Зависимости

Этот параметр только отображается, когда Core type, параметр Main, установлен в Three-phase three-limb.

Расширенные возможности

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

Введенный в R2019a