Simplified Synchronous Machine

Упрощенная синхронная машина с электродвижущей силой

Библиотека:
Simscape/Электрический/Электромеханический/Синхронный

Описание

Блок Simplified Synchronous Machine моделирует упрощенную синхронную машину с источником напряжения, который представляет электродвижущую силу (ЭДС). Можно задать внутреннее сопротивление и индуктивность с параметрами в относительных единицах или СИ.

Эквивалентные схемы упрощенной синхронной машины для прямой оси, квадратурной оси и нулевой последовательности:

Уравнения

Упрощенные уравнения синхронной машины выражены относительно вращающегося системы координат, которое определяется:

$θ_{e} (t) = N θ_{r} (t),$

где:

_θe - электрический угол.
N - количество пар полюсов.
_θr - угол ротора.

Преобразование Park преобразует уравнения синхронной машины во вращающуюся систему координат относительно электрического угла. Преобразование Парка определяется:

$P_{s} = \frac{2}{3} [\begin{matrix} \cos θ_{e} & \cos (θ_{e} - \frac{2 π}{3}) & \cos (θ_{e} + \frac{2 π}{3}) \\ - \sin θ_{e} & - \sin (θ_{e} - \frac{2 π}{3}) & - \sin (θ_{e} + \frac{2 π}{3}) \\ \frac{1}{2} & \frac{1}{2} & \frac{1}{2} \end{matrix}] .$

Преобразование Park используется, чтобы задать упрощенные уравнения машины в относительных единицах. Уравнения напряжения заданы:

$e_{d} = \frac{1}{ω_{b a s e}} \frac{d ψ_{d}}{d t} - Ψ_{q} ω_{r} + R i_{d} + v_{d}$

$e_{q} = \frac{1}{ω_{b a s e}} \frac{d ψ_{q}}{d t} + Ψ_{d} ω_{r} + R i_{q} + v_{q}$

$e_{0} = \frac{1}{ω_{b a s e}} \frac{d Ψ_{0}}{d t} + R i_{0} + v_{0}$

где:

_ed, _eq и _e0 являются d осью, q осью и напряжениями нулевой последовательности, заданными как:

$[\begin{matrix} e_{d} \\ e_{q} \\ e_{0} \end{matrix}] = P_{s} [\begin{matrix} e_{a} \\ e_{b} \\ e_{c} \end{matrix}] .$

_ea, _eb и _ec являются источниками внутреннего напряжения в относительных единицах, определяемыми:

$\begin{array}{l} e_{a} = E_{p u} s i n θ_{e} \\ e_{b} = E_{p u} s i n (θ_{e} - 120 °) \\ e_{c} = E_{p u} s i n (θ_{e} + 120 °) \end{array}$

_epu - амплитуда внутреннего сгенерированного напряжения в относительных единицах.
_vd, _vq и _v0 определяются:

$[\begin{matrix} v_{d} \\ v_{q} \\ v_{0} \end{matrix}] = P_{s} [\begin{matrix} v_{a} \\ v_{b} \\ v_{c} \end{matrix}] .$

_va, _vb и _vc - это напряжения статора, измеренные от порта ~ до нейтрального порта n.
_ωbase - базовая электрическая скорость в относительных единицах.
_ψd, _ψq и _ψ0 являются d -осью, q -осью и потоками с нулевой последовательностью.
_ωr - скорость вращения ротора в относительных единицах.
R - сопротивление статора.
_id, _iq и _i0 являются d -осью, q -осью и токами статора с нулевой последовательностью, заданными как:

$[\begin{matrix} i_{d} \\ i_{q} \\ i_{0} \end{matrix}] = P_{s} [\begin{matrix} i_{a} \\ i_{b} \\ i_{c} \end{matrix}] .$

_ia, _ib и _ic являются токами статора, вытекающими из порта ~.

Уравнения редактирования потока статора заданы

$\begin{array}{l} ψ_{d} = L \cdot i_{d} \\ ψ_{q} = L \cdot i_{q} \\ ψ_{0} = L \cdot i_{0} \end{array}$

где L - индуктивность утечек статора.

Степень уравнение упрощенной синхронной машины в относительных единицах определяется:

$P = e_{d} i_{d} + e_{q} i_{q} .$

Порты

Вход

расширить все

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

Порт физического сигнала, сопоставленный с амплитудой внутреннего сгенерированного напряжения (фаза-нейтраль), задается как вектор физических сигналов.

Зависимости

Чтобы включить этот порт, установите Parameterization unit равным SI.

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

Порт физического сигнала, сопоставленный с амплитудой внутреннего сгенерированного напряжения в относительных единицах, задается как вектор физических сигналов.

Зависимости

Чтобы включить этот порт, установите Parameterization unit равным Per unit.

Выход

расширить все

`o` - Измерения в относительных единицах машины
вектор физических сигналов

Порт физического сигнала, сопоставленный с измерениями в относительных единицах машины, возвращается как вектор физических сигналов. Векторные элементы:

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
Статорные d-осевое напряжение, pu_vd
Статорные q-осевое напряжение, pu_vq
Напряжение нулевой последовательности статора, pu_e0
Статорные d-ток оси, pu_id
Статорные q-ток оси, pu_iq
Ток нулевой последовательности статора, pu_i0
Электрический угол ротора, electrical_angle_out

Для подключения к этому порту используйте блок Synchronous Machine Measurement.

Сохранение

расширить все

`R` - Ротор машины
механический вращательный

Механический вращательный порт сопоставлен с ротором машины.

`C` - Корпус машины
механический вращательный

Механический вращательный порт сопоставлен с корпусом машины.

`~` - Обмотки статора
электрический

Расширяемый трехфазный электрический порт, сопоставленный с обмотками статора.

`n` - Нейтральная фаза
электрический

Электрический порт сопоставлен с нейтральной точкой строения обмотки «wye».

Параметры

расширить все

Главный

`Rated apparent power` - Номинальная видимая степень
`555e6` `V*A` (по умолчанию) | скаляром

Номинальная очевидная степень.

`Rated voltage` - номинальное линейное напряжение RMS
`24e3` `V` (по умолчанию) | скаляром

Номинальное линейное напряжение RMS.

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

Номинальная электрическая частота, на которой цитируется номинальная видимая степень.

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

Количество пар шестов машины.

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

Метод параметризации блоков. Опции:

SI
Per unit

`Internal resistance (pu)` - Внутреннее сопротивление в относительных единицах
`0.05` (по умолчанию) | скаляром

Внутреннее сопротивление в относительных единицах.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Parameterization unit равным Per unit.

`Internal inductance (pu)` - Внутренняя индуктивность в относительных единицах
`0.3` (по умолчанию) | скаляром

Внутренняя индуктивность в относительных единицах.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Parameterization unit равным Per unit.

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

Внутреннее сопротивление.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Parameterization unit равным SI.

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

Внутренняя индуктивность.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Parameterization unit равным SI.

Документация

Simplified Synchronous Machine

Описание

Уравнения

Порты

Вход

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

Зависимости

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

Зависимости

Выход

`o` - Измерения в относительных единицах машины
вектор физических сигналов

Сохранение

`R` - Ротор машины
механический вращательный

`C` - Корпус машины
механический вращательный

`~` - Обмотки статора
электрический

`n` - Нейтральная фаза
электрический

Параметры

Главный

`Rated apparent power` - Номинальная видимая степень
`555e6` `V*A` (по умолчанию) | скаляром

`Rated voltage` - номинальное линейное напряжение RMS
`24e3` `V` (по умолчанию) | скаляром

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

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

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

`Internal resistance (pu)` - Внутреннее сопротивление в относительных единицах
`0.05` (по умолчанию) | скаляром

Зависимости

`Internal inductance (pu)` - Внутренняя индуктивность в относительных единицах
`0.3` (по умолчанию) | скаляром

Зависимости

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

Зависимости

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

Зависимости

Расширенные возможности

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

См. также

Simscape Electrical документация

Поддержка

Документация

Simplified Synchronous Machine

Описание

Уравнения

Порты

Вход

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

Зависимости

E_pu - Амплитуда внутреннего генерируемого напряжения, в относительных единицах вектор физических сигналов

Зависимости

Выход

o - Измерения в относительных единицах машины вектор физических сигналов

Сохранение

R - Ротор машины механический вращательный

C - Корпус машины механический вращательный

~ - Обмотки статора электрический

n - Нейтральная фаза электрический

Параметры

Главный

Rated apparent power - Номинальная видимая степень 555e6 V*A (по умолчанию) | скаляром

Rated voltage - номинальное линейное напряжение RMS 24e3 V (по умолчанию) | скаляром

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

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

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

Internal resistance (pu) - Внутреннее сопротивление в относительных единицах 0.05 (по умолчанию) | скаляром

Зависимости

Internal inductance (pu) - Внутренняя индуктивность в относительных единицах 0.3 (по умолчанию) | скаляром

Зависимости

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

Зависимости

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

Зависимости

Расширенные возможности

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

См. также

Simscape Electrical документация

Поддержка

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

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

`o` - Измерения в относительных единицах машины
вектор физических сигналов

`R` - Ротор машины
механический вращательный

`C` - Корпус машины
механический вращательный

`~` - Обмотки статора
электрический

`n` - Нейтральная фаза
электрический

`Rated apparent power` - Номинальная видимая степень
`555e6` `V*A` (по умолчанию) | скаляром

`Rated voltage` - номинальное линейное напряжение RMS
`24e3` `V` (по умолчанию) | скаляром

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

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

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

`Internal resistance (pu)` - Внутреннее сопротивление в относительных единицах
`0.05` (по умолчанию) | скаляром

`Internal inductance (pu)` - Внутренняя индуктивность в относительных единицах
`0.3` (по умолчанию) | скаляром

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

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

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