Двухобмоточный трансформатор (трехфазный)

Трехфазный линейный неидеальный проводной и дельта-конфигурируемый двухобмоточный трансформатор с возможностью насыщения

развернуть все на странице

Библиотека:
Simscape / Электрический / Пассивный / Трансформаторы

Описание

Блок двухобмоточного трансформатора (трехфазный) представляет собой линейный неидеальный трехфазный двухобмоточный трансформатор, который передает электрическую энергию между двумя или более цепями посредством электромагнитной индукции. Блок включает в себя утечку линейной обмотки и эффекты намагниченности линейного сердечника. Можно параметризовать импеданс блока, используя значения на единицу. Типы первичной и вторичной обмоток, фазовый угол дельта-wye и типы сердечников конфигурируются.

Опции конфигурации для первичной и вторичной обмоток:

Wye с плавающей нейтралью - конфигурация Star или T с плавающей нейтралью (трехфазная)
Wye с нейтральным портом - конфигурация Star или T с нейтральным портом (трехфазный)
Навес с заземленной нейтралью - конфигурация Star или T с заземленной нейтралью (трехфазная)
Дельта 1 час - конфигурация сетки с запаздывающим фазовым сдвигом 30 градуса относительно напряжения подключенной конфигурации wye
Дельта 11 час - Конфигурация сетки с передним сдвигом фазы 30 градуса относительно напряжения подключенной конфигурации wye

Опциями для типа ядра являются:

Трёхфазная пятигубка
Трёхфазная трёхгубка

Хотя ядро из трех конечностей обычно является менее дорогостоящим, ядро из пяти конечностей предлагает следующие преимущества:

Более низкий импеданс для нулевой составляющей тока, то есть между линией и нейтралью, в случае несбалансированной нагрузки
Большая теплоотдача

Уравнения

Ядро из трех конечностей

Этот блок реализован в магнитной области с использованием основных магнитных сопротивлений, обмоток и блоков вихревых токов.

Важно определить связь между параметрами электрической области из блочной маски и параметрами магнитной области, используемыми в модели:

_n1 - число витков первичной обмотки.
_n2 - число витков вторичной обмотки.
_Lm - индуктивность намагничивания шунта.
_L0 - индуктивность нулевой последовательности.
_Lp - индуктивность утечки первичной обмотки.
_Ls - индуктивность утечки вторичной обмотки.
_Rm - сопротивление намагничиванию шунта.
R - намагничивающее сопротивление между фазами.
$R \frac{=_{}^{}}{_{}}$ n12Lm
_R0 - нежелание нулевой последовательности.
$_{R0} \frac{=}{} \frac{_{}^{}}{_{} {13n12L0}_{}}$ − Lp
_Rl1 - сопротивление утечке первичной обмотки.
$_{} \frac{_{}^{}}{_{Rl1=n12Lp}}$
_Rl2 - сопротивление утечке вторичной обмотки.
$_{} \frac{_{}^{}}{_{Rl2=n22Ls}}$
_Ледди - проводимость шлейфа вихревого тока
$_{Leddy} \frac{=_{}^{}}{_{}}$ n12Rm

Для двухобмоточных трансформаторов (трехфазных) связь между различными обмотками в каждой фазе идентична.

Ядро из пяти конечностей

В случае трансформатора с пятью конечностями дополнительные пути магнитного потока, обеспечиваемые дополнительными конечностями, могут быть представлены сопротивлениями нулевой последовательности, которые первоначально предназначены для магнитных путей через воздух в трансформаторе с тремя конечностями.

В модели с пятью конечностями магнитное сопротивление от фаз к дополнительным конечностям должно быть равно магнитному сопротивлению между фазами.

$R =_{}$ R0

Поэтому мы выводим:

$R =_{} \frac{{R0}_{}^{=}}{_{}}$ n12Lm

Параметры отображения

Базовые значения трансформатора на единицу измерения можно отобразить в окне команд MATLAB ® с помощью контекстного меню блока. Для отображения значений щелкните правой кнопкой мыши блок и выберите «Electrical» > «Display Base Values».

Переменные

Параметры «Переменные» используются для задания приоритетов и начальных целевых значений для переменных блока перед моделированием. Дополнительные сведения см. в разделе Установка приоритета и начальной цели для переменных блока.

Порты

Сохранение

развернуть все

`~1` - Напряжение первичной обмотки
электрический

Расширяемый трехфазный электрический консервационный порт, связанный с трехфазным, [a1 b1 c1], напряжение обмотки 1.

`n1` - Нейтральная точка первичной обмотки
электрический

Порт экономии электроэнергии, связанный с нейтральной точкой первичной обмотки.

Зависимости

Этот порт отображается только в том случае, если для основного параметра «Тип соединения обмотки 1» установлено значение Wye with neutral port.

`~2` - Напряжение первой вторичной обмотки
электрический

Расширяемый трехфазный электрический консервационный порт, связанный с трехфазным, [a2 b2 c2], напряжение первой вторичной обмотки.

`n2` - Первая нейтральная точка вторичной обмотки
электрический

Порт экономии электроэнергии, связанный с первой нейтральной точкой вторичной обмотки.

Зависимости

Этот порт отображается только в том случае, если для основного параметра «Тип соединения обмотки 2» установлено значение Wye with neutral port.

Параметры

развернуть все

Главный

`Rated apparent power` - Кажущаяся мощность при номинальной мощности
`100e6` (по умолчанию) | положительный скаляр

Видимая мощность, протекающая через трансформатор при работе на номинальной мощности. Значение должно быть больше 0.

`Rated electrical frequency` - Электрическая частота подключенной сети
`60` (по умолчанию) | положительный скаляр

Номинальная или номинальная частота сети переменного тока, к которой подключен трансформатор. Значение должно быть больше 0.

`Winding 1 connection type` - Конфигурация первичной обмотки
`Wye with floating neutral` (по умолчанию) | `Wye with neutral port` | `Wye with grounded neutral` | `Delta 1 o'clock` | `Delta 11 o'clock`

Тип первичной обмотки.

`Primary rated voltage` - среднеквадратичное напряжение, приложенное к первичной обмотке
`4160` (по умолчанию) | положительный скаляр

Среднеквадратичное напряжение, приложенное к первичной обмотке при нормальных рабочих условиях. Значение должно быть больше 0.

`Winding 2 connection type` - Конфигурация вторичной обмотки
`Wye with floating neutral` (по умолчанию) | `Wye with neutral port` | `Wye with grounded neutral` | `Delta 1 o'clock` | `Delta 11 o'clock`

Тип вторичной обмотки.

`Secondary rated voltage` - среднеквадратичное напряжение, приложенное к вторичной обмотке
`24e3` (по умолчанию) | положительный скаляр

Среднеквадратичное напряжение, подаваемое на вторичную обмотку при нормальных рабочих условиях. Значение должно быть больше 0.

Импедансы

`Core type` - Количество конечностей
`Three-phase three-limb` (по умолчанию) | `Three-phase five-limb`

Количество конечностей, составляющих магнитопровод.

`Primary winding resistance (pu)` - Потеря мощности первичной обмотки
`0.01` (по умолчанию) | положительный скаляр

Потеря мощности блока в первичной обмотке. Значение должно быть больше 0.

`Primary leakage reactance (pu)` - Потеря магнитного потока первичной обмотки
`0.001` (по умолчанию) | положительный скаляр

Потери магнитного потока на единицу в первичной обмотке. Значение должно быть больше 0.

`Secondary winding resistance (pu)` - Потеря мощности вторичной обмотки
`0.01` (по умолчанию) | положительный скаляр

Потеря мощности блока во вторичной обмотке. Значение должно быть больше 0.

`Secondary leakage reactance (pu)` - Потери магнитного потока вторичной обмотки
`0.001` (по умолчанию) | положительный скаляр

Потери магнитного потока на единицу во вторичной обмотке. Значение должно быть больше 0.

`Shunt magnetizing resistance (pu)` - Магнитные потери сердечника трансформатора
`500` (по умолчанию) | положительный скаляр

Удельные магнитные потери в сердечнике трансформатора. Значение должно быть больше 0.

`Magnetic saturation representation` - Представление магнитного насыщения
`None` (по умолчанию) | `Lookup table (phi versus i)`

Выберите вариант и способ представления магнитного насыщения.

`Current vector (pu), i` - На единичный вектор токов
`[0, .002, 1, 2]` (по умолчанию)

На единичный вектор токов. Первое значение должно быть 0. Этот параметр должен быть строго возрастающим.

Зависимости

Этот параметр отображается, только если для параметра Представление магнитного насыщения (Magnetic saturation representation) задано значение Lookup table (phi versus i).

`Magnetic flux vector (pu), phi` - На единичный вектор магнитного потока
`[0, 1.2, 1.5, 1.51]` (по умолчанию)

На единичный вектор магнитного потока. Первое значение должно быть 0. Этот параметр должен быть строго возрастающим.

Зависимости

`Shunt magnetizing reactance (pu)` - Магнитные эффекты сердечника трансформатора
`500` (по умолчанию) | положительный скаляр

Удельные магнитные воздействия сердечника трансформатора при работе в его линейной области. Значение должно быть больше 0.

Зависимости

Этот параметр отображается, только если для параметра Представление магнитного насыщения (Magnetic saturation representation) задано значение None.

`Zero sequence reactance (pu)` - Реактивное сопротивление нулевой последовательности
`0.5` (по умолчанию) | положительный скаляр

Реактивное сопротивление нулевой последовательности на единицу. Значение должно быть больше или равно потере магнитного потока первичной обмотки.

Зависимости

Этот параметр отображается только в том случае, если для параметра Core type, a Main, установлено значение Three-phase three-limb.

Примеры модели

Three-Phase Asynchronous Drive with Sensor Control

Трехфазный асинхронный привод с сенсорным управлением

Управление и анализ работы асинхронной машины (Asynchronous Machine, ASM) с помощью сенсорного полевого управления ротором. Модель показывает основную электрическую цепь с тремя дополнительными подсистемами, содержащими органы управления, измерения и области. Подсистема Control содержит два контроллера: один для преобразователя на стороне сетки (AC/DC) и один для преобразователя на стороне машины (DC/AC). Подсистема Scopes содержит две области времени: одну для Grid-Side Converter и одну для ASM. При выполнении модели открывается анализатор спектра, который отображает данные частоты для тока питания фазы А.

Three-Phase Asynchronous Drive with Sensorless Control

Трехфазный асинхронный привод с безсенсорным управлением

Управление и анализ работы асинхронной машины (Asynchronous Machine, ASM) с помощью бесконсенсорного полевого управления ротором. Модель показывает основную электрическую цепь с тремя дополнительными подсистемами, содержащими органы управления, измерения и области. Подсистема Control содержит два контроллера: один для преобразователя на стороне сетки (AC/DC) и один для преобразователя на стороне машины (DC/AC). Подсистема Scopes содержит две области времени: одну для Grid-Side Converter и одну для ASM. При выполнении модели открывается анализатор спектра, который отображает данные частоты для тока питания фазы А.

Трехфазный мостовой циклопреобразователь

Трехфазный мостовой циклопреобразователь. Циклопреобразователь состоит из 36 тиристоров и способен понижать частоту входного напряжения. Подсистема управления реализует управление напряжением RMS циклопреобразователя. Он также обеспечивает генерацию импульсов для запуска тиристоров. Подсистема визуализации содержит области, которые позволяют просматривать результаты моделирования. Время моделирования t составляет 1 секунду. Нагрузка увеличивается при включении Load1 при t = 0,75 секунды.

Расширенные возможности

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

См. также

Представлен в R2019a

Документация

Двухобмоточный трансформатор (трехфазный)

Описание

Уравнения

Параметры отображения

Переменные

Порты

Сохранение

~1 - Напряжение первичной обмотки электрический

n1 - Нейтральная точка первичной обмотки электрический

Зависимости

~2 - Напряжение первой вторичной обмотки электрический

n2 - Первая нейтральная точка вторичной обмотки электрический

Зависимости

Параметры

Главный

Rated apparent power - Кажущаяся мощность при номинальной мощности 100e6 (по умолчанию) | положительный скаляр

Rated electrical frequency - Электрическая частота подключенной сети 60 (по умолчанию) | положительный скаляр

Winding 1 connection type - Конфигурация первичной обмотки Wye with floating neutral (по умолчанию) | Wye with neutral port | Wye with grounded neutral | Delta 1 o'clock | Delta 11 o'clock

Primary rated voltage - среднеквадратичное напряжение, приложенное к первичной обмотке 4160 (по умолчанию) | положительный скаляр

Winding 2 connection type - Конфигурация вторичной обмотки Wye with floating neutral (по умолчанию) | Wye with neutral port | Wye with grounded neutral | Delta 1 o'clock | Delta 11 o'clock

Secondary rated voltage - среднеквадратичное напряжение, приложенное к вторичной обмотке 24e3 (по умолчанию) | положительный скаляр

Импедансы

Core type - Количество конечностей Three-phase three-limb (по умолчанию) | Three-phase five-limb

Primary winding resistance (pu) - Потеря мощности первичной обмотки 0.01 (по умолчанию) | положительный скаляр

Primary leakage reactance (pu) - Потеря магнитного потока первичной обмотки 0.001 (по умолчанию) | положительный скаляр

Secondary winding resistance (pu) - Потеря мощности вторичной обмотки 0.01 (по умолчанию) | положительный скаляр

Secondary leakage reactance (pu) - Потери магнитного потока вторичной обмотки 0.001 (по умолчанию) | положительный скаляр

Shunt magnetizing resistance (pu) - Магнитные потери сердечника трансформатора 500 (по умолчанию) | положительный скаляр

Magnetic saturation representation - Представление магнитного насыщения None (по умолчанию) | Lookup table (phi versus i)

Current vector (pu), i - На единичный вектор токов [0, .002, 1, 2] (по умолчанию)

Зависимости

Magnetic flux vector (pu), phi - На единичный вектор магнитного потока [0, 1.2, 1.5, 1.51] (по умолчанию)

Зависимости

Shunt magnetizing reactance (pu) - Магнитные эффекты сердечника трансформатора 500 (по умолчанию) | положительный скаляр

Зависимости

Zero sequence reactance (pu) - Реактивное сопротивление нулевой последовательности 0.5 (по умолчанию) | положительный скаляр

Зависимости

Примеры модели

Трехфазный асинхронный привод с сенсорным управлением

Трехфазный асинхронный привод с безсенсорным управлением

Трехфазный мостовой циклопреобразователь

Расширенные возможности

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

См. также

Документация Simscape Electrical

Поддержка

`~1` - Напряжение первичной обмотки
электрический

`n1` - Нейтральная точка первичной обмотки
электрический

`~2` - Напряжение первой вторичной обмотки
электрический

`n2` - Первая нейтральная точка вторичной обмотки
электрический

`Rated apparent power` - Кажущаяся мощность при номинальной мощности
`100e6` (по умолчанию) | положительный скаляр

`Rated electrical frequency` - Электрическая частота подключенной сети
`60` (по умолчанию) | положительный скаляр

`Winding 1 connection type` - Конфигурация первичной обмотки
`Wye with floating neutral` (по умолчанию) | `Wye with neutral port` | `Wye with grounded neutral` | `Delta 1 o'clock` | `Delta 11 o'clock`

`Primary rated voltage` - среднеквадратичное напряжение, приложенное к первичной обмотке
`4160` (по умолчанию) | положительный скаляр

`Winding 2 connection type` - Конфигурация вторичной обмотки
`Wye with floating neutral` (по умолчанию) | `Wye with neutral port` | `Wye with grounded neutral` | `Delta 1 o'clock` | `Delta 11 o'clock`

`Secondary rated voltage` - среднеквадратичное напряжение, приложенное к вторичной обмотке
`24e3` (по умолчанию) | положительный скаляр

`Core type` - Количество конечностей
`Three-phase three-limb` (по умолчанию) | `Three-phase five-limb`

`Primary winding resistance (pu)` - Потеря мощности первичной обмотки
`0.01` (по умолчанию) | положительный скаляр

`Primary leakage reactance (pu)` - Потеря магнитного потока первичной обмотки
`0.001` (по умолчанию) | положительный скаляр

`Secondary winding resistance (pu)` - Потеря мощности вторичной обмотки
`0.01` (по умолчанию) | положительный скаляр

`Secondary leakage reactance (pu)` - Потери магнитного потока вторичной обмотки
`0.001` (по умолчанию) | положительный скаляр

`Shunt magnetizing resistance (pu)` - Магнитные потери сердечника трансформатора
`500` (по умолчанию) | положительный скаляр

`Magnetic saturation representation` - Представление магнитного насыщения
`None` (по умолчанию) | `Lookup table (phi versus i)`

`Current vector (pu), i` - На единичный вектор токов
`[0, .002, 1, 2]` (по умолчанию)

`Magnetic flux vector (pu), phi` - На единичный вектор магнитного потока
`[0, 1.2, 1.5, 1.51]` (по умолчанию)

`Shunt magnetizing reactance (pu)` - Магнитные эффекты сердечника трансформатора
`500` (по умолчанию) | положительный скаляр

`Zero sequence reactance (pu)` - Реактивное сопротивление нулевой последовательности
`0.5` (по умолчанию) | положительный скаляр

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