Induction Machine Squirrel Cage
Машина индукции ротора клетки белки с на модуль или параметризацией SI
Описание
Блок Induction Machine Squirrel Cage моделирует машину индукции ротора клетки белки основными параметрами, выраженными в на модуль или в Международной системе единиц (СИ). Машина индукции ротора клетки белки является типом машины индукции. Все связи статора доступны на блоке. Поэтому можно смоделировать режимы мягкого запуска с помощью переключателя между настройками Уая и дельты. Если вам нужен доступ к обмоткам ротора, используйте блок Induction Machine Wound Rotor 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 (Three-Phase) или блоку Floating Neutral (Three-Phase).
Уравнения
Для реализации SI блок преобразует значения SI, в которые вы входите на стоимости единицы для симуляции. Конвертированные значения основаны на машине, соединяемой в проветривающей дельту настройке.
Для реализации на модуль необходимо задать сопротивления и индуктивность во вкладке импедансов на основе машины, соединяемой в проветривающей дельту настройке.
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.
Уравнения машины индукции 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.
Преобразование Парка используется, чтобы определить уравнения машины индукции 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 и vqr является d - ось и q - напряжения ротора оси.
ψdr и ψqr является d - ось и q - потокосцепления ротора оси.
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 и iqr является d - ось и q - токи ротора оси.
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 намагничивающий inductance 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 текущей линией 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:
Линия 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:
Линия 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
Входной параметр
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.
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:
Squirrel cage
— Опция спецификации клетки для белок
Single squirrel cage
(значение по умолчанию) | Double squirrel cage
Опция, чтобы задать одну или двойную клетку для белок для машины.
Установка этого параметра на Double squirrel cage
отсоединяет параметры Impedances для второй клетки.
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, pu_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
0.4
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
и параметр Squirrel cage в установке Main к Single squirrel cage
.
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
и параметр Squirrel cage в установке Main к Single squirrel cage
.
Referred rotor resistance in cage 1, Rr1'
— Отнесенное сопротивление ротора в первой клетке
0.28
Ohm
(значение по умолчанию)
Сопротивление ротора в клетке 1.
Зависимости
Этот параметр отображается, только если вы устанавливаете параметр Parameterization unit в установке Main к SI
и параметр Squirrel cage в установке Main к Double squirrel cage
.
Referred rotor leakage reactance in cage 1, Xlr1'
— Отнесенное реактивное сопротивление утечки ротора в первой клетке
0.82
Ohm
(значение по умолчанию)
Реактивное сопротивление утечки ротора в клетке 1.
Зависимости
Этот параметр отображается, только если вы устанавливаете параметр Parameterization unit в установке Main к SI
и параметр Squirrel cage в установке Main к Double squirrel cage
.
Referred rotor resistance in cage 2, Rr2'
— Отнесенное сопротивление ротора во второй клетке
0.28
Ohm
(значение по умолчанию)
Сопротивление ротора в клетке 2.
Зависимости
Этот параметр отображается, только если вы устанавливаете параметр Parameterization unit в установке Main к SI
и параметр Squirrel cage в установке Main к Double squirrel cage
.
Referred rotor leakage reactance in cage 2, Xlr2'
— Отнесенное реактивное сопротивление утечки ротора в первой клетке
0.82
Ohm
(значение по умолчанию)
Реактивное сопротивление утечки ротора в клетке 2.
Зависимости
Этот параметр отображается, только если вы устанавливаете параметр Parameterization unit в установке Main к SI
и параметр Squirrel cage в установке Main к Double squirrel cage
.
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
0.4
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
и параметр Zero sequence в установке Main к Include
.
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
0.0413
(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
и параметр Squirrel cage в установке Main к Single squirrel cage
.
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
и параметр Squirrel cage в установке Main к Single squirrel cage
.
Referred rotor resistance in cage 1, Rr1' (pu)
— На модуль отнесенное сопротивление ротора в клетке 1
0.0290
(значение по умолчанию)
Сопротивление ротора на модуль в клетке 1.
Зависимости
Этот параметр отображается, только если вы устанавливаете параметр Parameterization unit в установке Main к Per unit
и параметр Squirrel cage в установке Main к Double squirrel cage
.
Referred rotor leakage inductance in cage 1, Llr1' (pu)
— На модуль отнесенная индуктивность утечки ротора
0.0848
(значение по умолчанию)
Индуктивность утечки ротора на модуль в клетке 1.
Зависимости
Этот параметр отображается, только если вы устанавливаете параметр Parameterization unit в установке Main к Per unit
и параметр Squirrel cage в установке Main к Double squirrel cage
.
Referred rotor resistance in cage 2, Rr2' (pu)
— На модуль отнесенное сопротивление ротора в клетке 2
0.0290
(значение по умолчанию)
Сопротивление ротора на модуль в клетке 2.
Зависимости
Этот параметр отображается, только если вы устанавливаете параметр Parameterization unit в установке Main к Per unit
и параметр Squirrel cage в установке Main к Double squirrel cage
.
Referred rotor leakage inductance in cage 2, Llr2' (pu)
— На модуль отнесенная индуктивность утечки ротора
0.0848
(значение по умолчанию)
Индуктивность утечки ротора на модуль в клетке 2.
Зависимости
Этот параметр отображается, только если вы устанавливаете параметр Parameterization unit в установке Main к Per unit
и параметр Squirrel cage в установке Main к Double squirrel cage
.
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
0.0413
(значение по умолчанию)
Индуктивность нулевой последовательности статора на модуль.
Зависимости
Этот параметр отображается, только если вы устанавливаете параметр Parameterization unit в установке Main к Per unit
и параметр Zero sequence в установке Main к Include
.
Насыщение
Для параметра Parameterization unit в настройках Main выберите SI
отсоединять параметры SI или Per unit
отсоединять параметры на модуль.
Характеристика насыщения основана на машине, соединяемой в проветривающей дельту настройке.
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 line current saturation data, i (rms)
— RMS линии 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, 327]
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 line 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 line current saturation data, i
— Линия 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, .4, .7, .9, 1, 1.1, 1.2, 1.3, 1.4, 1.4864]
(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 line 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
.
Вопросы совместимости
развернуть все
Обновление характеристики насыщения
Поведение изменяется в R2020a
От R2020a вперед, для характеристики насыщения, блок Induction Machine Squirrel Cage учитывает магнитный поток из-за индуктивности утечки.
Значения по умолчанию для этих параметров изменились:
Stator leakage reactance, Xls
Stator zero-sequence reactance, X0
Stator leakage inductance, Lls (pu)
Stator zero-sequence inductance, L0 (pu)
Terminal voltage saturation data, v (phase-phase, rms)
Per-unit terminal voltage saturation data, v
В результате этих изменений, в модели, сохраненной в более раннем релизе, если вы использовали блок Induction Machine Squirrel Cage с включенным насыщением, рассматривают данные о насыщении.
Ссылки
[1] Kundur, P. Устойчивость энергосистемы и управление. 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