Induction Machine (Single-Phase)

Однофазная асинхронная машина с параметризацией в единицах СИ или относительных

  • Библиотека:
  • Simscape / Электрический / Электромеханический / Асинхронный

  • Induction Machine (Single-Phase) block

Описание

Блок Induction Machine (Single-Phase) представляет однофазную асинхронную машину ротором клетки для белок основными параметрами, описанными в относительных единицах или в Международной системе единиц (СИ).

Каждый из четырех вариантов модели для блока Induction Machine (Single-Phase) соответствует опции Block choice. Чтобы получить доступ к выбору блока, в окне модели, щелкают правой кнопкой по блоку, и затем используют любой из этих методов:

  • Из контекстного меню выберите Simscape> Block choices.

  • В Редакторе Simulink®, на вкладке Modeling, в разделе Design, в категории Data Management, выбирают Property Inspector. В окне Property Inspector выберите Block Choice.

Различные опции модели:

  • Split-phase

  • Capacitor-start

  • Capacitor-start-capacitor-run

  • Main and auxiliary windings

Одна асинхронная машина фазы состоит из ротора клетки для белок и двух обмоток статора, основного и вспомогательных обмоток. Вспомогательная обмотка обычно только активна во время запуска. Однако, чтобы улучшать производительность, вспомогательная обмотка может быть активной во время выполнения для приложений малой мощности. Рисунок показывает эквивалентный d - и q - схемы оси для основных и вспомогательных обмоток.

Таблица задает переменные.

ПеременнаяОпределение
vqs vdsНапряжения статора в d-q представление
iqs idsТоки статора в d-q представление
Ψqr ΨdrРотор течет в d-q представление
Ротор электрическая скорость
aВспомогательные/основные обмотки поворачивают отношение
RasОсновное извилистое сопротивление статора
LasОсновная извилистая индуктивность утечки статора
R'arОсновное извилистое сопротивление ротора
L'larОсновная извилистая индуктивность утечки ротора
LmasОсновная извилистая взаимная индуктивность
RbsВспомогательное извилистое сопротивление статора
RlbsВспомогательная извилистая индуктивность утечки статора
R'brВспомогательное извилистое сопротивление ротора
L'lbrВспомогательная извилистая индуктивность утечки ротора
LmbsВспомогательная извилистая взаимная индуктивность

Уравнения

Модель SI преобразует значения SI, к которым вы входите в диалоговое окно на стоимости единицы для симуляции. 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 в относительных единицах Модулей.

Эти преобразования уменьшают сопротивление ротора, индуктивность утечки ротора и статор взаимная индуктивность к одному множеству значений путем определения эквивалентных схем относительно основной обмотки:

Lms=Lmas=1a2Lmbs

Rar'=1a2Rbr'

Llar'=1a2Llbr'

Уравнения напряжения для статора и ротора:

vqs=Rasiqs+dψqsdt

vds=Rbsids+dψdsdt

0=Rar'iqr'+dψqr'dt1aωrψdr'

0=a2Rar'idr'+dψdr'dt+aωrψqr'

ψqs=(Llas+Lms)iqs+Lmsiqr'

ψds=(Llbs+a2Lms)ids+a2Lmsidr'

ψqr'=(Llar'+Lms)iqr'+Lmsiqs

ψdr'=a2(Llar'+Lms)idr'+a2Lmsids

Выражение для электромагнитного крутящего момента, T, получено путем применения принципа виртуального перемещения [1].

T=p(aψqr'idr'1aψdr'iqr')

Механическое уравнение

Jdωmdt=TTLBmωm,

где ωm является скоростью вращения ротора.

В машинах расщепленной фазы вспомогательная обмотка перемещена в 90 электрических градусах основной обмотки и действует только, пока скорость не достигает скорости разъединения, которая обычно является 70 - 80 процентами расчетной скорости. В этой настройке вспомогательная обмотка имеет высокое сопротивление и маленькое реактивное сопротивление по сравнению с основной обмоткой. Получившаяся разность фаз заставляет машину вести себя как двухфазная машина.

Машина запуска конденсатор является типом машины расщепленной фазы, которая использует конденсатор последовательно со вспомогательной обмоткой, чтобы запустить машину. В этой настройке вспомогательные и основные обмотки имеют то же количество поворотов. Значение конденсатора гарантирует, что ток во вспомогательной обмотке приводит ток в основной обмотке приблизительно 80 электрическими градусами.

Напряжение запуска конденсатор:

vc=Rsids+1Csωrids.

Когда конденсатор соединяется последовательно со вспомогательной обмоткой, уравнением напряжения для d - ось

vds=Rbsids+dψdsdtRsids1Csωrids.

Расширение сразу получено для конденсаторного конденсатора запуска управляемые машины. В этой настройке два конденсатора соединяются параллельно.

d - напряжение оси после разъединения запуска конденсатор

vds=Rbsids+dψdsdtRrids1Crωrids.

Параметр отображения

Чтобы отобразить значения машины в относительных единицах в Командном окне MATLAB®, щелкните правой кнопкой по блоку и, в меню Electrical, выберите 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.

Порты

Вывод

развернуть все

Порт вектора физического сигнала сопоставил с машиной измерения на модуль. Векторные элементы:

  • pu_torque

  • pu_velocity

  • pu_vds

  • pu_vqs

  • pu_v0s = 0

  • pu_ids

  • pu_iqs

  • pu_i0s = 0

Сохранение

развернуть все

Электрический порт сохранения сопоставлен с основным извилистым положительным терминалом.

Электрический порт сохранения сопоставлен с основным извилистым отрицательным терминалом.

Электрический порт сохранения сопоставлен со вспомогательным извилистым положительным терминалом.

Зависимости

Этот порт отображается, только если вы устанавливаете Block choice на Main and auxiliary windings.

Электрический порт сохранения сопоставлен со вспомогательным извилистым отрицательным терминалом.

Зависимости

Этот порт отображается, только если вы устанавливаете Block choice на Main and auxiliary windings.

Порт сохранения вращательного механического устройства сопоставлен с ротором машины.

Порт сохранения вращательного механического устройства сопоставлен со случаем машины.

Параметры

развернуть все

Основной

Расчетная полная мощность асинхронной машины.

Напряжение RMS.

Номинальная электрическая частота, соответствующая расчетной полной мощности.

Количество машины подпирает пары шестами. Значение используется в качестве постоянной противоэлектродвижущей силы.

Модульная система для параметризации блока.

Зависимости

Выбор:

  • SI отсоединяет SI параметры Electrical.

  • Per unit отсоединяет параметры Electrical на модуль.

Электрический

Для параметра Parameterization unit в настройках Main выберите SI отсоединять SI параметры Electrical или Per unit отсоединять параметры Electrical на модуль.

Сопротивление статора SI для основной обмотки.

Зависимости

Выбор SI поскольку параметр Parameterization unit в настройках Main отсоединяет SI параметры Electrical.

Индуктивность утечки SI для основной обмотки.

Зависимости

Выбор SI поскольку параметр Parameterization unit в настройках Main отсоединяет SI параметры Electrical.

Сопротивление ротора SI для основной обмотки.

Зависимости

Выбор SI поскольку параметр Parameterization unit в настройках Main отсоединяет SI параметры Electrical.

Индуктивность утечки ротора SI для основной обмотки.

Зависимости

Выбор SI поскольку параметр Parameterization unit в настройках Main отсоединяет SI параметры Electrical.

SI взаимная индуктивность для основной обмотки.

Зависимости

Выбор SI поскольку параметр Parameterization unit в настройках Main отсоединяет SI параметры Electrical.

Сопротивление статора SI для вспомогательной обмотки.

Зависимости

Выбор SI поскольку параметр Parameterization unit в настройках Main отсоединяет SI параметры Electrical.

Индуктивность утечки статора SI для вспомогательной обмотки.

Зависимости

Выбор SI поскольку параметр Parameterization unit в настройках Main отсоединяет SI параметры Electrical.

Извилистое отношение между основной и вспомогательной обмоткой.

Сопротивление статора на модуль для основной обмотки.

Зависимости

Выбор Per unit поскольку параметр Parameterization unit в настройках Main отсоединяет параметры Electrical на модуль.

Индуктивность утечки на модуль для основной обмотки.

Зависимости

Выбор Per unit поскольку параметр Parameterization unit в настройках Main отсоединяет параметры Electrical на модуль.

Сопротивление ротора на модуль для основной обмотки.

Зависимости

Выбор Per unit поскольку параметр Parameterization unit в настройках Main отсоединяет параметры Electrical на модуль.

Индуктивность утечки ротора на модуль для основной обмотки.

Зависимости

Выбор Per unit поскольку параметр Parameterization unit в настройках Main отсоединяет параметры Electrical на модуль.

Взаимная индуктивность на модуль для основной обмотки.

Зависимости

Выбор Per unit поскольку параметр Parameterization unit в настройках Main отсоединяет параметры Electrical на модуль.

Сопротивление статора на модуль для вспомогательной обмотки.

Зависимости

Выбор Per unit поскольку параметр Parameterization unit в настройках Main отсоединяет параметры Electrical на модуль.

Индуктивность утечки статора на модуль для вспомогательной обмотки.

Зависимости

Выбор Per unit поскольку параметр Parameterization unit в настройках Main отсоединяет параметры Electrical на модуль.

Извилистое отношение между основной и вспомогательной обмоткой.

SI запускает конденсатор сопротивление.

Зависимости

Этот параметр отсоединен, когда Block choice установлен в Capacitor-start-capacitor-run или Capacitor start и параметр Parameterization unit в настройках Main устанавливается на SI.

SI запускает конденсатор емкость.

Зависимости

Этот параметр отсоединен, когда Block choice установлен в Capacitor-start-capacitor-run или Capacitor start и параметр Parameterization unit в настройках Main устанавливается на SI.

SI управляемое конденсатором сопротивление.

Зависимости

Этот параметр отсоединен, когда Block choice установлен в Capacitor-start-capacitor-run и параметр Parameterization unit в настройках Main устанавливается на SI.

SI управляемая конденсатором емкость.

Зависимости

Этот параметр отсоединен, когда Block choice установлен в Capacitor-start-capacitor-run и параметр Parameterization unit в настройках Main устанавливается на SI.

На модуль запустите конденсатор сопротивление.

Зависимости

Этот параметр отсоединен, когда Block choice установлен в Capacitor-start-capacitor-run и параметр Parameterization unit в настройках Main устанавливается на Per unit.

На модуль запустите конденсатор емкость.

Зависимости

Этот параметр отсоединен, когда Block choice установлен в Capacitor-start-capacitor-run и параметр Parameterization unit в настройках Main устанавливается на Per unit.

Управляемое конденсатором сопротивление на модуль.

Зависимости

Этот параметр отсоединен, когда Block choice установлен в Capacitor-start-capacitor-run или Capacitor-start-capacitor-run и параметр Parameterization unit в настройках Main устанавливается на Per unit.

Управляемая конденсатором емкость на модуль.

Зависимости

Этот параметр отсоединен, когда Block choice установлен в Capacitor-start-capacitor-run или Capacitor-start-capacitor-run и параметр Parameterization unit в настройках Main устанавливается на Per unit.

Скорость, когда конденсатор отключается, описала как процент расчетной скорости. Значение должно быть между 0 и 100, включительно.

Зависимости

Этот параметр скрыт, когда Block choice установлен в Main and auxiliary windings.

Механическое устройство

Инерция ротора.

Затухание ротора.

Примеры модели

Ссылки

[1] Краузе, P. C. "Симуляция Несимметричных 2-фазовых Асинхронных машин". Транзакции IEEE на Аппарате Степени и Системах. Vol 84, Номер 11, 1965, стр 1025-1037.

Расширенные возможности

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

Введенный в R2018b
Для просмотра документации необходимо авторизоваться на сайте