Трехфазный кабель мощности переменного тока
Simscape / Электрический / Пассивный элемент / Линии
Блок AC Cable (Three-Phase) представляет трехфазный кабель мощности переменного тока оболочкой проведения, окружающей каждую фазу. Рисунок показывает однофазный проводник в оболочке проведения. Внутренний цилиндр представляет основной проводник для фазы, и внешний цилиндр представляет оболочку проведения.
Блок имеет два варианта:
Составьте композит трехфазное различное (значение по умолчанию)---Содержит трехфазные порты подключения для оболочек и фаз и однофазный порт подключения для каждого электрического ссылочного узла.
Расширенный трехфазный вариант---Содержит однофазные порты подключения для каждой оболочки, фазы и электрического ссылочного узла.
Блок AC Cable (Three-Phase) включает индуктивность и взаимную индуктивность между каждой фазой, оболочкой и обратным путем. Поэтому можно соединить идеальный электрический ссылочный блок, чтобы и возвратить порты, g1 и g2, при поддержании моделирования потерь в Земле - или нейтральная возвратная линия.
Чтобы упростить сходимость симуляции, когда вы соедините блок AC Cable (Three-Phase) с исходным блоком, включайте исходный импеданс с помощью одного из этих методов:
Сконфигурируйте исходный блок, чтобы включать импеданс.
Вставьте блок что импеданс моделей между исходным блоком и блоком AC Cable (Three-Phase).
Чтобы смоделировать несвязанные оболочки, соедините несвязанные оболочки с блоком Open Circuit (Three-Phase). Рисунок показывает модель связывания одно точки с помощью составного трехфазного варианта блока.
Для высокоэффективного моделирования, в терминах скорости симуляции, используют один блок AC Cable (Three-Phase). Чтобы улучшить точность модели в терминах поведения частоты, соедините несколько блоков AC Cable (Three-Phase) последовательно. Для подключенных последовательно блоков оболочки и основные проводники действуют как двойные линии электропередачи с совершенным перемещением фаз. Количество блоков AC Cable (Three-Phase), которые вы используете, чтобы смоделировать конкретную физическую длину кабеля, должно быть меньше количества перемещений в физической системе, которую вы моделируете. Типы непрерывных кабелей мультисегмента, которые можно смоделировать, включают:
Несвязанные непрерывные кабели
Одно точка связала непрерывные кабели
Двойная точка связала непрерывные кабели
Можно также смоделировать перекрестные связанные кабели с помощью блока AC Cable (Three Phase).
Эти три перекрестных связывания реализаций модели кабеля сегмента пи с помощью расширили трехфазные порты и однофазные линии связи. Оболочка в модели является связанной 2D точкой.
Эта модель блоков с составными тремя портами фазы использует блоки Phase Permute, чтобы реализовать перекрестное связывание. Оболочка в модели не связана.
Для примера, который позволяет вам выбирать количество сегментов и тип связывания, смотрите Кабель AC со Связанными Оболочками.
Блок AC Cable (Three-Phase) использует концепцию частичной индуктивности, чтобы вычислить значения индуктивности. Эти значения включают частичную самоиндукцию каждой фазы, оболочки, и обратного пути и частичной взаимной индуктивности между каждым:
Фаза и друг друг фаза
Фаза и оболочка той фазы
Фаза и оболочка соседних фаз
Фаза и возврат
Оболочка и каждая соседняя оболочка
Оболочка и возврат
Для трех эквивалентных фаз, матрица, которая задает отношения сопротивления для вектора [фаза A; оболочка A; фаза B; оболочка B; фаза C; оболочка C]
для которого R'return зависит от метода параметризации возврата, таким образом что:
Для параметризации возврата на основе расстояния и сопротивления
Для параметризации возврата на основе частоты и Наземного удельного сопротивления
и
где:
R является матрицей сопротивления.
Ra является сопротивлением конкретной фазы.
Rs является сопротивлением конкретной оболочки.
Rg является сопротивлением Земли - или нейтральный - возвращаются.
R'a является сопротивлением на единицу длины для фазы.
l является длиной кабеля.
R's является сопротивлением на единицу длины для оболочки.
R'return является сопротивлением на единицу длины возврата. Значение R'return варьируется в зависимости от метода параметризации возврата.
R'g является сопротивлением на единицу длины для Земли - или нейтральный возврат.
f является частотой, что использование блока, чтобы вычислить Наземные возвращаемые параметры, если вы параметрируете блок с помощью частоты и Наземного метода удельного сопротивления.
Блок использует стандартные выражения, чтобы вычислить емкости между:
Концентрические или смежные цилиндры
Каждая фаза и ее собственная оболочка
Каждая оболочка и возврат
Матрица, которая задает эти отношения емкости,
где:
C является матрицей емкости.
Casa является емкостью между каждой фазой и оболочкой той фазы.
Csag является емкостью между каждой оболочкой, и возвратиться.
ϵr является проницаемостью диэлектрика.
ϵ0 является проницаемостью свободного пространства.
rs является радиусом оболочки.
ra является эффективным радиусом проводника. Для проводника одно скрутки ra является радиусом скрутки.
rcable является радиусом кабеля, и rcable больше rs,outer.
GMR является геометрическим средним радиусом проводника. Для проводника одно скрутки, , где rstrand является радиусом скрутки.
ϵenv является проницаемостью материала между вложенными в ножны линиями и обратным путем.
Блок использует концепцию частичной индуктивности, чтобы вычислить значения индуктивности. Эти значения включают частичную самоиндукцию каждой фазы, оболочки, и обратного пути и частичной взаимной индуктивности между каждым:
Фаза и друг друг фаза
Фаза и оболочка той фазы
Фаза и оболочка соседних фаз
Фаза и возврат
Оболочка и каждая соседняя оболочка
Оболочка и возврат
Уравнения, которые задают эти отношения индуктивности:
для которого Dreturn зависит от метода параметризации возврата, таким образом что:
Для параметризации возврата на основе расстояния и сопротивления
Для параметризации возврата на основе частоты и Наземного удельного сопротивления
для которого dab зависит от метода параметризации формирования линии, такого что:
Для тройственной параметризации формирования линии
Для плоской параметризации формирования линии
где:
L является матрицей индуктивности.
Da является самоиндукцией одной фазы через ее целый путь, и возвратиться.
La является частичной самоиндукцией каждой фазы.
Mag является частичной взаимной индуктивностью между каждой фазой и Землей - или нейтральный - возвращаются.
Msg является частичной взаимной индуктивностью между каждой оболочкой и Землей - или нейтральный - возвращаются.
Фактор, равно , потому что проницаемость свободного пространства, μ0, равна или H/m.
Ds является самоиндукцией одной оболочки через ее целый путь, и возвратиться.
Ls является частичной самоиндукцией каждой оболочки.
Masa является частичной взаимной индуктивностью между каждой фазой и оболочкой той фазы.
δ является эффективной взаимной индуктивностью между фазой и оболочкой той фазы.
α является эффективной взаимной индуктивностью между фазой и соседней оболочкой.
Masb является частичной взаимной индуктивностью между каждой фазой и оболочкой каждой соседней фазы.
Msasb является частичной взаимной индуктивностью между оболочками различных фаз.
Mab является частичной взаимной индуктивностью между каждой фазой и друг другом фаза.
Dreturn является эффективным расстоянием до возврата. Значение Dreturn варьируется, если вы используете дистанцировать/возвращаться метод параметризации.
De является эффективным расстоянием до Земли - или нейтральный - возвращаются.
ρ является эффективным Наземным удельным сопротивлением для возврата Земля.
f является частотой, которая используется, чтобы определить свойства обратного пути.
dab является эффективным расстоянием между смежными фазами. Значение dab варьируется в зависимости от метода параметризации линии.
Dab является центром к расстоянию между центрами между смежными фазами.
A является эффективной взаимной индуктивностью между фазами.
S является эффективной взаимной индуктивностью между оболочками.
Модальное преобразование, которое связано с Кларком, преобразовывает, упрощает эквивалентную схему. Шесть шестью преобразование, T,
Как , применение T преобразовывает, дает к модальной матрице сопротивления, Rm, модальной матрице емкости, Cm, и модальной матрице индуктивности, Lm.
Преобразованные матрицы:
Преобразование изменяет каждого шесть шестью, что матрица в три разъединила two-two матрицы. Матрица емкости является инвариантной при этом преобразовании. Степень является инвариантной в преобразованных и непреобразованных областях, потому что T унитарен.
Для вычислений сопротивления фазы эквивалентны.
Относительно емкости фазы к оболочке и емкостей возврата оболочка все другие емкости, незначительны из-за экранирования, обеспеченного оболочками проведения.