Упрощенная синхронная машина

Упрощенная синхронная машина с электродвижущей силой

Библиотека:
Simscape/Электрическая/Электромеханическая/Синхронная

Описание

Блок упрощенной синхронной машины моделирует упрощенную синхронную машину с источником напряжения, который представляет электродвижущую силу (ЭДС). Внутреннее сопротивление и индуктивность можно задать с помощью параметров единицы измерения или СИ.

Эквивалентными схемами упрощенной синхронной машины для прямой оси, квадратурной оси и нулевой последовательности являются:

Уравнения

Упрощенные уравнения синхронной машины выражены относительно вращающейся опорной рамки, которая определяется:

$_{starte} (t) =_{} Nstartr$ (t),

где:

_starte - электрический угол.
N - число пар полюсов.
_startr - угол поворота ротора.

Преобразование Park отображает уравнения синхронной машины на вращающуюся опорную рамку относительно электрического угла. Преобразование парка определяется следующим образом:

$_{Ps} \frac{=}{} \begin{matrix} 23 [_{} & _{cosunecos} \frac{(}{starte} & - {2ā3}_{)} \frac{}{cos} \\ (starte +_{} & 2ā3) -_{} \frac{}{} sinü e & - \sin_{} (\frac{starte}{} - \\ \frac{}{} & \frac{}{2ā3} & \frac{)}{} \end{matrix} -$ sin (starte + 2ā3) 121212].

Преобразование Park используется для определения индивидуальных упрощенных уравнений синхронной машины. Уравнения напряжения определяются:

$_{ed} \frac{=}{_{}} \frac{_{}}{} {1ü basedü ddt}_{} -_{}_{Λ qü r} +_{}$ Rid + vd

$_{eq} \frac{=}{_{}} \frac{_{}}{} {1ü basedü qdt}_{} +_{}_{Startdü r} +_{}$ Riq + vq

$_{} \frac{}{_{}} \frac{_{}}{}_{}_{e0=1ωbasedΨ0dt+Ri0+v0}$

где:

_ed, _eq и _e0 - напряжения d-оси, q-оси и нулевой последовательности, определяемые:

$[\begin{matrix} _{} \\ _{} \\ _{edeqe0} \end{matrix}] =_{} \begin{matrix} {Ps}_{} \\ [_{} \\ _{} \end{matrix}$ eaebec].

_ea, _eb и _ec - источники внутреннего напряжения на единицу, определяемые:

$\begin{array}{l} _{ea} =_{}_{} \\ _{} {Epusinü eeb}_{=}_{} Эпусин (starte \\ −_{}_{120} °) {ec}_{} = \end{array}$ Эпусин (starte + 120 °)

_epu - единичная амплитуда внутреннего генерируемого напряжения.
_vd, _vq и _v0 определяются следующим образом:

$[\begin{matrix} _{} \\ _{} \\ _{vdvqv0} \end{matrix}] =_{} \begin{matrix} {Ps}_{} \\ [_{} \\ _{} \end{matrix}$ vavbvc].

_va, _vb и _vc - напряжения статора, измеряемые от порта _ к нейтральному порту n.
_{λ base} - базовая электрическая скорость на единицу.
_(d), (_q) и (₀) являются связями потоков d-оси, (q-оси) и нулевой последовательности.
_startr - частота вращения ротора на единицу.
R - сопротивление статора.
_id, _iq и _i0 - токи статора d-оси, q-оси и нулевой последовательности, определяемые:

$[\begin{matrix} _{} \\ _{} \\ _{idiqi0} \end{matrix}] =_{} \begin{matrix} {Ps}_{} \\ [_{} \\ _{} \end{matrix}$ iaibic].

_ia, _ib и _ic - токи статора, вытекающие из порта.

Уравнения связи статорного потока определяются

$\begin{array}{l} _{}_{} \\ _{}_{} \\ _{}_{ψd=L⋅idψq=L⋅iqψ0=L⋅i0} \end{array}$

где L - индуктивность утечки статора.

Уравнение мощности упрощенной синхронной машины в каждом блоке определяется следующим образом:

$P =_{}_{} {edid}_{} +_{}$ eqiq.

Порты

Вход

развернуть все

`E_si` - Амплитуда внутреннего генерируемого напряжения (фаза-нейтраль)
вектор физических сигналов

Порт физического сигнала, связанный с амплитудой внутреннего генерируемого напряжения (фаза-нейтраль), определяемого как вектор физических сигналов.

Зависимости

Чтобы включить этот порт, установите для параметра Parameterization unit значение SI.

`E_pu` - амплитуда внутреннего генерируемого напряжения, в единицах
вектор физических сигналов

Порт физического сигнала, связанный с единичной амплитудой внутреннего генерируемого напряжения, определяемого как вектор физических сигналов.

Зависимости

Чтобы включить этот порт, установите для параметра Parameterization unit значение Per unit.

Продукция

развернуть все

`o` - Измерения на единицу оборудования
вектор физических сигналов

Физический сигнальный порт, связанный с измерениями на единицу оборудования, возвращаемый как вектор физических сигналов. Векторными элементами являются:

Электродвижущая сила, связанная с фазой a, pu_EMF (1)
Электродвижущая сила, связанная с фазой b, pu_EMF (2)
Электродвижущая сила, связанная с фазой c, pu_EMF (3)
Электрический крутящий момент, pu_torque
Скорость ротора, pu_velocity
Статор d-осевое напряжение, pu_vd
Статор q-осевое напряжение, pu_vq
Напряжение нулевой последовательности статора, pu_e0
Статор d- ток оси, pu_id
Статор q- ток оси, pu_iq
Ток нулевой последовательности статора, pu_i0
Электрический угол ротора, electrical_angle_out

Для подключения к этому порту используйте блок измерения синхронной машины.

Сохранение

развернуть все

`R` - Ротор машины
механическое вращение

Механическое отверстие для сохранения вращения, связанное с ротором машины.

`C` - Корпус машины
механическое вращение

Механическое поворотное защитное отверстие, связанное с корпусом машины.

`~` - Обмотки статора
электрический

Расширяемый трехфазный электрический порт, связанный с обмотками статора.

`n` - Нейтральная фаза
электрический

Электрический консервационный порт, связанный с нейтральной точкой конфигурации обмотки wye.

Параметры

развернуть все

Главный

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

Номинальная кажущаяся мощность.

`Rated voltage` - среднеквадратичное номинальное напряжение между линиями
`24e3` `V` (по умолчанию) | скаляр

Среднеквадратичное номинальное напряжение между линиями.

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

Номинальная электрическая частота, при которой указана номинальная кажущаяся мощность.

`Number of pole pairs` - Количество пар полюсов
`2` (по умолчанию) | скаляр

Количество пар полюсов машины.

`Parameterization unit` - Параметризация блока
`SI` (по умолчанию) | `Per unit`

Метод параметризации блока. Возможны следующие варианты:

SI
Per unit

`Internal resistance (pu)` - Внутреннее сопротивление на единицу
`0.05` (по умолчанию) | скаляр

Внутреннее сопротивление на единицу.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите для параметра Parameterization unit значение Per unit.

`Internal inductance (pu)` - Внутренняя индуктивность на блок
`0.3` (по умолчанию) | скаляр

Внутренняя индуктивность блока в блоке.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите для параметра Parameterization unit значение Per unit.

`Internal resistance` - Внутреннее сопротивление
`0.0519` `Ohm` (по умолчанию) | скаляр

Внутреннее сопротивление.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите для параметра Parameterization unit значение SI.

`Internal inductance` - Внутренняя индуктивность
`8.2589e-04` `H` (по умолчанию) | скаляр

Внутренняя индуктивность.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите для параметра Parameterization unit значение SI.

Документация

Упрощенная синхронная машина

Описание

Уравнения

Порты

Вход

`E_si` - Амплитуда внутреннего генерируемого напряжения (фаза-нейтраль)
вектор физических сигналов

Зависимости

`E_pu` - амплитуда внутреннего генерируемого напряжения, в единицах
вектор физических сигналов

Зависимости

Продукция

`o` - Измерения на единицу оборудования
вектор физических сигналов

Сохранение

`R` - Ротор машины
механическое вращение

`C` - Корпус машины
механическое вращение

`~` - Обмотки статора
электрический

`n` - Нейтральная фаза
электрический

Параметры

Главный

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

`Rated voltage` - среднеквадратичное номинальное напряжение между линиями
`24e3` `V` (по умолчанию) | скаляр

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

`Number of pole pairs` - Количество пар полюсов
`2` (по умолчанию) | скаляр

`Parameterization unit` - Параметризация блока
`SI` (по умолчанию) | `Per unit`

`Internal resistance (pu)` - Внутреннее сопротивление на единицу
`0.05` (по умолчанию) | скаляр

Зависимости

`Internal inductance (pu)` - Внутренняя индуктивность на блок
`0.3` (по умолчанию) | скаляр

Зависимости

`Internal resistance` - Внутреннее сопротивление
`0.0519` `Ohm` (по умолчанию) | скаляр

Зависимости

`Internal inductance` - Внутренняя индуктивность
`8.2589e-04` `H` (по умолчанию) | скаляр

Зависимости

Расширенные возможности

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

См. также

Документация Simscape Electrical

Поддержка

Документация

Упрощенная синхронная машина

Описание

Уравнения

Порты

Вход

E_si - Амплитуда внутреннего генерируемого напряжения (фаза-нейтраль) вектор физических сигналов

Зависимости

E_pu - амплитуда внутреннего генерируемого напряжения, в единицах вектор физических сигналов

Зависимости

Продукция

o - Измерения на единицу оборудования вектор физических сигналов

Сохранение

R - Ротор машины механическое вращение

C - Корпус машины механическое вращение

~ - Обмотки статора электрический

n - Нейтральная фаза электрический

Параметры

Главный

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

Rated voltage - среднеквадратичное номинальное напряжение между линиями 24e3 V (по умолчанию) | скаляр

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

Number of pole pairs - Количество пар полюсов 2 (по умолчанию) | скаляр

Parameterization unit - Параметризация блока SI (по умолчанию) | Per unit

Internal resistance (pu) - Внутреннее сопротивление на единицу 0.05 (по умолчанию) | скаляр

Зависимости

Internal inductance (pu) - Внутренняя индуктивность на блок 0.3 (по умолчанию) | скаляр

Зависимости

Internal resistance - Внутреннее сопротивление 0.0519 Ohm (по умолчанию) | скаляр

Зависимости

Internal inductance - Внутренняя индуктивность 8.2589e-04 H (по умолчанию) | скаляр

Зависимости

Расширенные возможности

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

См. также

Документация Simscape Electrical

Поддержка

`E_si` - Амплитуда внутреннего генерируемого напряжения (фаза-нейтраль)
вектор физических сигналов

`E_pu` - амплитуда внутреннего генерируемого напряжения, в единицах
вектор физических сигналов

`o` - Измерения на единицу оборудования
вектор физических сигналов

`R` - Ротор машины
механическое вращение

`C` - Корпус машины
механическое вращение

`~` - Обмотки статора
электрический

`n` - Нейтральная фаза
электрический

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

`Rated voltage` - среднеквадратичное номинальное напряжение между линиями
`24e3` `V` (по умолчанию) | скаляр

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

`Number of pole pairs` - Количество пар полюсов
`2` (по умолчанию) | скаляр

`Parameterization unit` - Параметризация блока
`SI` (по умолчанию) | `Per unit`

`Internal resistance (pu)` - Внутреннее сопротивление на единицу
`0.05` (по умолчанию) | скаляр

`Internal inductance (pu)` - Внутренняя индуктивность на блок
`0.3` (по умолчанию) | скаляр

`Internal resistance` - Внутреннее сопротивление
`0.0519` `Ohm` (по умолчанию) | скаляр

`Internal inductance` - Внутренняя индуктивность
`8.2589e-04` `H` (по умолчанию) | скаляр

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