Механическая мощность машины

Механическая мощность машины, определенная в системе СИ или на единицу

Библиотека:
Simscape/Электрические/Электромеханические/Механические

Описание

Блок механического питания машины подает указанное питание или получает указанное питание от машины, к которой он подключен. Она включает представление инерции машины и механической привязки вращения. В режиме генератора вход физического сигнала определяет механическую мощность, которая вводится в машину. В режиме двигателя он определяет механическую мощность, выдаваемую машиной.

На рисунке показана конфигурация, эквивалентная модели исполнения блока Mechanical Power Machine с использованием Simscape™ компонентов механического вращения.

Электрические определяющие уравнения

Модель СИ преобразует значения СИ, введенные в диалоговом окне, в единицы измерения для моделирования. Сведения о взаимосвязи между параметрами СИ и станка на единицу измерения см. в разделе Преобразование станка на единицу измерения. Сведения о параметризации по единицам измерения см. в разделе Система единиц измерения по единицам измерения.

Для вычисления крутящего момента, который он прикладывает к инерции, блок делит потребляемую мощность на текущую скорость. Чтобы задать предел пикового крутящего момента, укажите значение параметра Отношение пикового крутящего момента к номинальному крутящему моменту. Используйте параметр Задать параметризацию инерции по (Specify inertia parameterization by parameter), чтобы задать инерцию, J, прямо или косвенно, с постоянной инерции для машины, Н.

Если для станка задана постоянная инерции, блок вычисляет инерцию как

$J \frac{=_{}}{{2HSrated (_{}}^{}} 2πFrated/N$ ) 2,

где:

J - инерция в ^kg⋅m2.
H - постоянная инерции в sW/VA.
_{Номинальная} видимая мощность подключенной машины в VA.
_Frated - номинальная электрическая частота подключенной машины в Гц.
N - количество пар полюсов машины.

Демпфирование представляет собой вязкое трение между ротором машины и механической привязкой вращения. На основе значения, выбранного для параметра Задать параметризацию демпфера по, задается коэффициент демпфирования в единицах измерения или в единицах измерения СИ. Если задать коэффициент демпфирования в единицах измерения, блок вычислит коэффициент демпфирования в единицах СИ, используя следующие уравнения:

$_{λ base} \frac{=_{}}{}$ 2lsFraseN,

$_{Tbase} \frac{=_{}}{_{}}$ Sratedü base,

$_{Dbase} \frac{=_{}}{_{}}$ Tbaseü base,

$D =_{}_{}$ DpuDbbase,

где:

_{λ base} - базовая механическая скорость в рад/с.
_Tbase - базовый демпфирующий крутящий момент в Нм.
_Dbase - базовый коэффициент демпфирования в Нм/( рад/с).
_Dpu - коэффициент демпфирования в единицах измерения.
D - коэффициент демпфирования в единицах СИ Нм/( рад/с).

Порты

Вход

развернуть все

`Pm` - Механическая мощность
физический | положительный

Порт ввода физического сигнала, связанный с механической мощностью, в Вт.

Зависимости

Этот порт отображается только в том случае, если для параметра PS input unit в главном параметре установлено значение SI.

`pu` - Механическая мощность каждого блока
физический | положительный

Порт ввода физического сигнала, связанный с механической мощностью, в каждом блоке.

Зависимости

Этот порт отображается только в том случае, если для параметра PS input unit в главном параметре установлено значение Per unit.

Сохранение

развернуть все

`R` - Ротор машины
механический

Механическое отверстие для сохранения вращения, связанное с ротором машины.

`C` - Корпус машины
механический

Механическое поворотное защитное отверстие, связанное с корпусом машины.

Параметры

развернуть все

Главный

`Input power sign convention` - Спецификация типа
`Generator` (по умолчанию) | `Motor`

Спецификация типа машины.

`Rated apparent power` - Номинальная кажущаяся мощность
`555e6` `V*A` (по умолчанию)

Номинальная кажущаяся мощность подключенной машины.

`Rated electrical frequency` - Номинальная электрическая частота
`60` `Hz` (по умолчанию)

Номинальная электрическая частота, соответствующая номинальной кажущейся мощности подключенной машины.

`Number of pole pairs` - Количество пар полюсов
`1` (по умолчанию)

Количество пар полюсов подключенной машины.

`PS input unit` - Система блока физических сигналов
`SI` (по умолчанию) | `Per unit`

Блочная система ввода физического сигнала.

Выбрать SI для предоставления порта PM или Per unit для открытия порта pu.

`Peak torque to rated torque ratio` - Пиковое отношение крутящего момента к номинальному
`2` (по умолчанию)

Отношение, которое блок умножает на базовый крутящий момент, чтобы обеспечить верхний предел для крутящего момента, который ускоряет инерцию.

Инерция

`Specify inertia parameterization by` - Инерционная параметризация
`Inertia constant, H` (по умолчанию) | `Actual Inertia, J`

Спецификация инерции.

`Inertia constant, H` - Постоянная инерции
`3.525` `s*W/VA` (по умолчанию)

Постоянная инерции.

Зависимости

Этот параметр отображается только в том случае, если для параметра Задать инерционную параметризацию по параметру (Specify inertia parameterization by parameter) задано значение Inertia constant, H.

`Actual inertia, J` - Фактическая инерция
`27548` `kg*m^2` (по умолчанию)

Полная вращательная механическая инерция ротора машины. Этот параметр отображается только в том случае, если для параметра Задать параметризацию инерции (Specify inertia parameterization by) задано значение Actual Inertia, J.

Зависимости

`Specify damper parameterization by` - Демпфирующая параметризация
`Per-unit damping coefficient, pu_D` (по умолчанию) | `SI damping coefficient, D`

Спецификация демпфирования.

`Per-unit damping coefficient` - Коэффициент демпфирования на единицу
`0.01` (по умолчанию)

Коэффициент демпфирования в единицах измерения.

Зависимости

Этот параметр виден только в том случае, если для параметра Задать параметризацию демпфера по параметру (Specify damper parameterization by parameter Per-unit damping coefficient, pu_D.

`SI damping coefficient` - Коэффициент демпфирования
`39.0509` `Nm/(rad/s)` (по умолчанию)

Коэффициент демпфирования в единицах СИ.

Зависимости

Этот параметр виден только в том случае, если для параметра Задать параметризацию демпфера по параметру (Specify damper parameterization by parameter SI damping coefficient, D.

Начальные условия

`Specify initialization by` - Инициализация частоты
`Initial electrical frequency` (по умолчанию) | `Initial mechanical frequency`

Инициализация частоты.

`Initial electrical frequency` - Начальная электрическая частота
`60` `Hz` (по умолчанию)

Начальная электрическая частота.

Зависимости

Этот параметр отображается только в том случае, если для параметра Specify initialization by parameter установлено значение Initial electrical frequency.

`Initial mechanical frequency` - Начальная механическая частота
`60` `Hz` (по умолчанию)

Начальная механическая частота.

Зависимости

Этот параметр отображается только в том случае, если для параметра Specify initialization by parameter установлено значение Initial mechanical frequency.

Примеры модели

Three-Phase Asynchronous Wind Turbine Generator

Трехфазный асинхронный турбогенератор

Индукционная машина, используемая в качестве ветротурбогенератора. Блок Simple Turbin преобразует скорость ветра в выходную мощность турбины по простой выходной мощности в зависимости от характеристики скорости ветра.

Документация

Механическая мощность машины

Описание

Электрические определяющие уравнения

Порты

Вход

Pm - Механическая мощность физический | положительный

Зависимости

pu - Механическая мощность каждого блока физический | положительный

Зависимости

Сохранение

R - Ротор машины механический

C - Корпус машины механический

Параметры

Главный

Input power sign convention - Спецификация типа Generator (по умолчанию) | Motor

Rated apparent power - Номинальная кажущаяся мощность 555e6 V*A (по умолчанию)

Rated electrical frequency - Номинальная электрическая частота 60 Hz (по умолчанию)

Number of pole pairs - Количество пар полюсов 1 (по умолчанию)

PS input unit - Система блока физических сигналов SI (по умолчанию) | Per unit

Peak torque to rated torque ratio - Пиковое отношение крутящего момента к номинальному 2 (по умолчанию)

Инерция

Specify inertia parameterization by - Инерционная параметризация Inertia constant, H (по умолчанию) | Actual Inertia, J

Inertia constant, H - Постоянная инерции 3.525 s*W/VA (по умолчанию)

Зависимости

Actual inertia, J - Фактическая инерция 27548 kg*m^2 (по умолчанию)

Зависимости

Specify damper parameterization by - Демпфирующая параметризация Per-unit damping coefficient, pu_D (по умолчанию) | SI damping coefficient, D

Per-unit damping coefficient - Коэффициент демпфирования на единицу 0.01 (по умолчанию)

Зависимости

SI damping coefficient - Коэффициент демпфирования 39.0509 Nm/(rad/s) (по умолчанию)

Зависимости

Начальные условия

Specify initialization by - Инициализация частоты Initial electrical frequency (по умолчанию) | Initial mechanical frequency

Initial electrical frequency - Начальная электрическая частота 60 Hz (по умолчанию)

Зависимости

Initial mechanical frequency - Начальная механическая частота 60 Hz (по умолчанию)

Зависимости

Примеры модели

Трехфазный асинхронный турбогенератор

Расширенные возможности

Создание кода C/C + + Создайте код C и C++ с помощью Simulink ® Coder™

См. также

Документация Simscape Electrical

Поддержка

`Pm` - Механическая мощность
физический | положительный

`pu` - Механическая мощность каждого блока
физический | положительный

`R` - Ротор машины
механический

`C` - Корпус машины
механический

`Input power sign convention` - Спецификация типа
`Generator` (по умолчанию) | `Motor`

`Rated apparent power` - Номинальная кажущаяся мощность
`555e6` `V*A` (по умолчанию)

`Rated electrical frequency` - Номинальная электрическая частота
`60` `Hz` (по умолчанию)

`Number of pole pairs` - Количество пар полюсов
`1` (по умолчанию)

`PS input unit` - Система блока физических сигналов
`SI` (по умолчанию) | `Per unit`

`Peak torque to rated torque ratio` - Пиковое отношение крутящего момента к номинальному
`2` (по умолчанию)

`Specify inertia parameterization by` - Инерционная параметризация
`Inertia constant, H` (по умолчанию) | `Actual Inertia, J`

`Inertia constant, H` - Постоянная инерции
`3.525` `s*W/VA` (по умолчанию)

`Actual inertia, J` - Фактическая инерция
`27548` `kg*m^2` (по умолчанию)

`Specify damper parameterization by` - Демпфирующая параметризация
`Per-unit damping coefficient, pu_D` (по умолчанию) | `SI damping coefficient, D`

`Per-unit damping coefficient` - Коэффициент демпфирования на единицу
`0.01` (по умолчанию)

`SI damping coefficient` - Коэффициент демпфирования
`39.0509` `Nm/(rad/s)` (по умолчанию)

`Specify initialization by` - Инициализация частоты
`Initial electrical frequency` (по умолчанию) | `Initial mechanical frequency`

`Initial electrical frequency` - Начальная электрическая частота
`60` `Hz` (по умолчанию)

`Initial mechanical frequency` - Начальная механическая частота
`60` `Hz` (по умолчанию)

Создание кода C/C + +
Создайте код C и C++ с помощью Simulink ® Coder™