Synchronous Machine (Six-Phase)

Шестифазовая синхронная машина

  • Библиотека:
  • Simscape / Электрический / Электромеханический / Синхронный

Описание

Блок Synchronous Machine (Six-Phase) моделирует шестифазовую синхронную машину, также известную как двойную звездообразную машину.

Шестифазовая синхронная машина имеет две группы обмоток статора: группа ABC и группа XYZ. У этих двух групп есть 30 сдвигов фазы степени.

Эквивалентные схемы шестифазовой синхронной машины для прямой оси, квадратурной оси и двух нулевых последовательностей:

Уравнения

Синхронные уравнения машины описываются относительно синхронно вращающейся системы координат, заданной:

θe(t)=Nθr(t)+x_rotor_offset,

где:

  • θe является ротором электрический угол.

  • N является количеством пар полюса.

  • θr является углом механического устройства ротора.

  • x_rotor_offset является 0 если вы задаете ротор электрический угол относительно d - ось или -pi/2 если вы задаете ротор электрический угол относительно q - ось.

Два преобразования Парка сопоставляют синхронные уравнения машины с вращающейся системой координат относительно электрического угла. Преобразование Парка для первой группы обмоток статора, группы ABC, задано:

Ps1=23[cosθecos(θe2π3)cos(θe+2π3)sinθesin(θe2π3)sin(θe+2π3)121212].

Преобразование Парка для второй группы обмоток статора, группы XYZ, задано:

Ps2=23[cos(θeπ6)cos(θe5π6)cos(θe+π2)sin(θeπ6)sin(θe5π6)sin(θe+π2)121212].

Преобразования Парка используются, чтобы определить синхронные уравнения машины на модуль.

Уравнения напряжения статора для группы ABC определены:

vd1=Rsid1ψq1ωr+1ωbasedψd1dt

vq1=Rsiq1+ψd1ωr+1ωbasedψq1dt

v01=Rsi01+1ωbasedψ01dt

где:

  • vd1, vq1 и v01 является d - ось, q - ось и нулевая последовательность напряжения статора ABC, заданные:

    [vd1vq1v01]=Ps1[vavbvc].

    va, vb и vc являются напряжениями статора ABC, измеренными от порта ~ABC до нейтрального порта n1.

  • ωbase является основной электрической скоростью на модуль.

  • ψd1, ψq1 и ψ01 является d - ось, q - ось и потокосцепления статора нулевой последовательности для группы ABC.

  • ωr является скоростью вращения ротора на модуль.

  • Rs является сопротивлением статора.

  • id1, iq1 и i01 является d - ось, q - ось и нулевая последовательность токи статора ABC, заданные:

    [id1iq1i01]=Ps1[iAiBiC].

    ia, ib и ic являются токами статора ABC, текущими из порта ~ABC к порту n1.

Уравнения напряжения статора для группы XYZ определены:

vd2=Rsid2ψq2ωr+1ωbasedψd2dt

vq2=Rsiq2+ψd2ωr+1ωbasedψq2dt

v02=Rsi02+1ωbasedψ02dt

где:

  • vd2, vq2 и v02 является d - ось, q - ось и нулевая последовательность напряжения статора XYZ, заданные:

    [vd2vq2v02]=Ps2[vxvyvz].

    vx, vy и vz являются напряжениями статора XYZ, измеренными от порта ~XYZ до нейтрального порта n2.

  • ψd2, ψq2 и ψ02 является d - ось, q - ось и потокосцепления статора нулевой последовательности для группы XYZ.

  • id2, iq2 и i02 является d - ось, q - ось и нулевая последовательность токи статора XYZ, заданные:

    [id2iq2i02]=Ps2[iXiYiZ].

    ix, iy и iz являются токами статора XYZ, текущими из порта ~XYZ к порту n2.

Уравнения напряжения ротора определены:

v'fd=R'fdi'fd+1ωbasedψ'fddt

v'kd=R'kdi'kd+1ωbasedψ'kddt=0

v'kq=R'kqi'kq+1ωbasedψ'kqdt=0

где:

  • v'fd является напряжением обмотки возбуждения, упомянул сторону статора.

  • v'kd и v'kq является dq - демпфер осей, извилистые напряжения упомянули сторону статора. Они все равны 0.

  • ψ'fd, ψ'kd и ψ'kq являются магнитными потоками, соединяющими цепь возбуждения, d - обмоткой демпфера оси, и q - обмотка демпфера оси.

  • R'fd, R'kd и R'kq являются сопротивлениями цепи возбуждения ротора, d - обмоткой демпфера оси, и q - обмотка демпфера оси.

  • i'fd, i'kd и i'kq являются полем и dq - демпфер осей, извилистые токи упомянули сторону статора.

Уравнения потокосцепления статора определены:

ψd1=Llid1+Lmd(id1+id2+ifd+ikd)

ψq1=Lliq1+Lmq(iq1+iq2+ikq)

ψ01=Lli01

ψd2=Llid2+Lmd(id1+id2+ifd+ikd)

ψq2=Lliq2+Lmq(iq1+iq2+ikq)

ψ02=Lli02

где:

  • Ll является индуктивностью утечки статора.

  • Lmd и Lmq являются взаимной индуктивностью статора d - осью и q - ось.

Уравнения потокосцепления ротора определены:

ψ'fd=L'lfdi'fd+Lmd(id1+id2+ifd+ikd)

ψ'kd=L'lkdi'kd+Lmd(id1+id2+ifd+ikd)

ψ'kq=L'lkqi'kq+Lmq(iq1+iq2+ikq)

где:

  • L'lfd является индуктивностью обмотки возбуждения ротора.

  • L'lkd является ротором d - демпфер оси извилистая индуктивность.

  • L'lkg является ротором q - демпфер оси извилистая индуктивность.

Крутящий момент ротора задан:

Te=ψd1iq1ψq1id1+ψd2iq2ψq2id2.

Переменные

Настройки Variables позволяют вам задавать 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.

Для этого блока отображаются настройки Variables, только если в настройках Initial Conditions параметр Initialization option устанавливается на Set targets for rotor angle and Park's transform variables.

Порты

Сохранение

развернуть все

Электрический порт сохранения сопоставил с обмоткой возбуждения положительный терминал.

Электрический порт сохранения сопоставил с обмоткой возбуждения отрицательный терминал.

Порт сохранения вращательного механического устройства сопоставлен с ротором машины.

Порт сохранения вращательного механического устройства сопоставлен со случаем машины.

Трехфазный электрический порт сопоставил со статором обмотки ABC.

Электрический порт сохранения сопоставлен с нейтральной точкой ABC извилистую настройку.

Трехфазный электрический порт сопоставил со статором обмотки XYZ.

Электрический порт сохранения сопоставлен с нейтральной точкой XYZ извилистую настройку.

Параметры

развернуть все

Основной

Номинальная степень.

Номинальная среднеквадратичная (RMS) линия к линейному напряжению.

Номинальная электрическая частота, на которой заключается в кавычки номинальная степень.

Количество машины подпирает пары шестами.

Модель нулевой последовательности с двумя опциями:

  • 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.

  • Exclude — Приоритизируйте скорость симуляции для настольной симуляции или развертывания приложений.

Контрольная точка для углового измерения ротора. Если вы выбираете значение по умолчанию, ротор и a - потоки фазы выравниваются для угла нулевого ротора. В противном случае a - текущая фаза генерирует максимальное значение крутящего момента для угла нулевого ротора.

Импедансы

Сопротивление статора. Этот параметр должен быть больше 0.

Индуктивность утечки статора. Этот параметр должен быть больше 0.

d- взаимная индуктивность статора. Этот параметр должен быть больше 0.

q- взаимная индуктивность статора. Этот параметр должен быть больше 0.

Сопротивление обмотки возбуждения ротора. Этот параметр должен быть больше 0.

Индуктивность обмотки возбуждения ротора. Этот параметр должен быть больше 0.

Сопротивление обмотки демпфера ротора в d - ось. Этот параметр должен быть больше 0.

Индуктивность обмотки демпфера ротора в d - ось. Этот параметр должен быть больше 0.

Сопротивление обмотки демпфера ротора в q - ось. Этот параметр должен быть больше 0.

Индуктивность обмотки демпфера ротора в q - ось. Этот параметр должен быть больше 0.

Начальные условия

Модель для определения значений для определенных параметров и переменных в начале симуляции:

  • Чтобы установить рабочую точку, независимую от связанной сети, выберите Set real power, reactive power, terminal voltage and terminal phase.

  • Чтобы задать приоритет и начальные целевые значения для переменных в блоках перед симуляцией с помощью настроек Variables, выберите Set targets for rotor angle and Park's transform variables. Для получения дополнительной информации смотрите Приоритет Набора и Начальную Цель для Переменных в блоках.

Терминальная величина напряжения.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Initialization option на Set real power, reactive power, terminal voltage, and terminal phase.

Терминальный угол напряжения, соответствующий статору ABC.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Initialization option на Set real power, reactive power, terminal voltage, and terminal phase.

Терминальная активная энергия, произведенная статором обмотки ABC.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Initialization option на Set real power, reactive power, terminal voltage, and terminal phase.

Терминальная реактивная энергия, произведенная статором обмотки ABC.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Initialization option на Set real power, reactive power, terminal voltage, and terminal phase.

Терминальная активная энергия, произведенная статором обмотки XYZ.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Initialization option на Set real power, reactive power, terminal voltage, and terminal phase.

Терминальная реактивная энергия, произведенная статором обмотки XYZ.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Initialization option на Set real power, reactive power, terminal voltage, and terminal phase.

Ссылки

[1] Киферндорф, F., Burzanowska, H., Канерва С., Сарио П. "Моделирование основанных на роторе гармоник в двойной звезде, ранил поле, синхронные машины". 2 008 18-х Международных конференций по вопросам Электрических Машин: Виламура, 1-6.

[2] Burzanowska, H., Sario P, Сталз К., Джоерг П. "Избыточный Диск с Прямым управлением крутящим моментом (DTC) и двойная звездообразная синхронная машина, симуляции и верификации". 2 007 европейских Конференций по Силовой электронике и Приложениям: Ольборг, 1-10.

Расширенные возможности

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

Введенный в R2020b
Для просмотра документации необходимо авторизоваться на сайте