Synchronous Machine Salient Pole

Синхронная машина с полюсами с основной или стандартной параметризацией

Библиотека:
Simscape/Электрический/Электромеханический/Синхронный

Описание

Блок Synchronous Machine Salient Pole моделирует синхронную машину с нижним полюсом, используя основные или стандартные параметры.

Синхронная инициализация машины с использованием целевых значений потока нагрузки

Если блок находится в сети, которая совместима с частотно-временным режимом симуляции, можно выполнить анализ потока нагрузки в сети. Анализ скорость-нагрузки обеспечивает установившиеся значения, которые можно использовать для инициализации машины.

Для получения дополнительной информации смотрите Выполните анализ потока нагрузки с помощью Simscape Electrical и Frequency and Time Simulation Mode. Для примера, который показывает, как инициализировать синхронную машину с помощью данных анализа потока нагрузки, см. «Синхронная инициализация машины с загрузкой».

Уравнения

Синхронные уравнения машины выражены относительно вращающегося системы координат, заданные как

$θ_{e} (t) = N θ_{r} (t),$

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 синхронные уравнения машины в относительных единицах. Уравнения напряжения статора заданы как

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

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

$e_{0} = \frac{1}{ω_{b a s e}} \frac{d Ψ_{0}}{d t} - R_{a} i_{0},$

где:

_ed, _eq и _e0 являются d -осью, q -осью и напряжениями статора с нулевой последовательностью, заданными как

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

_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 статора с нулевой последовательностью.
_ωr - скорость вращения ротора в относительных единицах.
_Ra - 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, протекающими от порта ~ к порту n.

Уравнения напряжения ротора заданы как

$e_{f d} = \frac{1}{ω_{b a s e}} \frac{d Ψ_{f d}}{d t} + R_{f d} i_{f d},$

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

$e_{1}_{q} = \frac{1}{ω_{b a s e}} \frac{d Ψ_{1 q}}{d t} + R_{1 q} i_{1 q} = 0,$

где:

_efd - напряжение возбуждения.
_e1d и _e1q напряжения на обмотке 1 демпфера оси d и обмотке 1 демпфера оси q. Они равны 0.
_ψfd, _ψ1d и _ψ1q являются магнитными потоками, связывающими обмотку возбуждения, d обмотку демпфера оси 1 и q обмотку демпфера оси 1.
_Rfd, _R1d и _R1q - сопротивления цепи возбуждения ротора, d обмотка демпфера оси 1 и обмотка демпфера оси q 1.
_ifd, _i1d и _i1q являются токами, протекающими в цепи возбуждения, d обмотке демпфера оси 1 и обмотке демпфера оси q 1.

Уравнения насыщения заданы как

$ψ_{a d} = ψ_{d} + L_{l} i_{d},$

$ψ_{a q} = ψ_{q} + L_{l} i_{q},$

$ψ_{a t} = \sqrt{ψ_{a d}^{2} + ψ_{a q}^{2}},$

$K_{s} = 1$ (если насыщение отключено),

$K_{s} = f (ψ_{a t})$ (если включена насыщенность),

$L_{a d} = K_{s} * L_{a d u},$

где:

_ψad является d -осью воздушной перегородки или взаимного потокосцепления.
_ψaq является q -осью воздушной перегородки или взаимного потокосцепления.
_ψat - редактирование потока воздушной перегородки.
_Ks - коэффициент насыщения.
_Ladu - ненасыщенная взаимная индуктивность оси d статора.
_Lad - взаимная индуктивность оси d статора.

Функция коэффициента насыщения f вычисляется из интерполяционной таблицы разомкнутого контура в относительных единицах как:

$L_{a d} = \frac{d ψ_{a t}}{d i_{f d}},$

$V_{a g} = g (i_{f d}),$

$L_{a d} = \frac{d g (i_{f d})}{d i_{f d}} = \frac{d V_{a g}}{d i_{f d}},$

где:

_Vag - относительное напряжение воздушной зазоры.

В относительных единицах,

$K_{s} = \frac{L_{a d}}{L_{a d u}},$

$ψ_{a t} = V_{a g}$

можно переставить в

$K_{s} = f (ψ_{a t}) .$

Уравнения редактирования потока статора заданы

$Ψ_{d} = - (L_{a d} + L_{l}) i_{d} + L_{a d} i_{f d} + L_{a d} i_{1 d},$

$Ψ q = - (L_{a q} + L_{l}) i_{q} + L_{a q} i_{1 q},$

$Ψ_{0} = - L_{0} i_{0},$

где:

_Ll - индуктивность утечек статора.
_Lad и _Laq являются взаимными индуктивностями оси d статора и оси q.

Уравнения редактирования потока ротора заданы как

$ψ_{f d} = L_{f f d} i_{f d} + L_{f 1 d} i_{1 d} - L_{a d} i_{d},$

$ψ_{1 d} = L_{f 1 d} i_{f d} + L_{11 d} i_{1 d} - L_{a d} i_{d},$

$ψ_{1 q} = L_{11 q} i_{1 q} - L_{a q} i_{q},$

где:

_Lffd является индуктивностью цепи возбуждения ротора.
_L11d - самоиндуктивность обмотки демпфера оси d 1.
_L11q - самоиндуктивность обмотки демпфера оси q 1.
_Lf1d - roto цепь возбуждения и d - демпфер оси, проветривающий 1 взаимную индуктивность.

Индуктивности заданы этими уравнениями:

$L_{f f d} = L_{a d} + L_{f d}$

$L_{f 1 d} = L_{f f d} - L_{f d}$

$L_{11 d} = L_{f 1 d} + L_{1 d}$

$L_{11 q} = L_{a q} + L_{1 q}$

Уравнения индуктивности предполагают, что относительная взаимная индуктивность _L12q = _Laq, то есть токи статора и ротора в оси q - все связывают один взаимный поток, представленный _Laq.

Крутящий момент ротора задан как

$T_{e} = Ψ_{d} i_{q} - Ψ_{q} i_{d} .$

Графическое изображение и Параметры отображения

Можно выполнить графическое изображение и отображение действий с помощью меню Electrical в контекстном меню блока.

Щелкните правой кнопкой мыши блок и в меню Electrical выберите один из следующих опций:

Display Base Values - Отображает основные значения машины в относительных единицах в MATLAB^® Командное окно.
Display Associated Base Values - отображения связанных базовых значений в относительных единицах в Командном окне MATLAB.
Display Associated Initial Conditions - Отображает связанные начальные условия в Командном Окне MATLAB.
Plot Open-Circuit Saturation (pu) - строит графики напряжения воздушной погрешности, _Vag, от тока возбуждения, _ifd, оба измеренные в относительных единицах, в графическом окне MATLAB. График содержит три следа:
- Ненасыщенный - Stator d-axis mutual inductance (unsaturated), Ladu вы задаете
- Насыщенный - Per-unit open-circuit lookup table (Vag versus ifd) вы задаете
- Производный - Интерполяционная таблица разомкнутой цепи (в относительных единицах), выведенная из заданного вами Per-unit open-circuit lookup table (Vag versus ifd). Эти данные используются, чтобы вычислить коэффициент насыщения, Ks, от магнитного потокосцепления, _ψat, характеристика.
Plot Saturation Factor (pu) - строит графики коэффициента насыщения, _Ks, от магнитного потокосцепления, _ψat, оба измеренные в относительных единицах, в графическом окне MATLAB с использованием текущих параметров машины. Этот параметр получают из других параметров, которые вы задаете:
- Stator d-axis mutual inductance (unsaturated), Ladu
- Per-unit field current saturation data, ifd
- Per-unit air-gap voltage saturation data, Vag

Переменные

Настройки Variables позволяют вам задать приоритет и начальные целевые значения для основных переменных перед симуляцией. Для получения дополнительной информации смотрите Задать приоритет и Начальный целевой объект для основных переменных.

Для этого блока настройки Variables видны только в том случае, если в настройках Initial Conditions параметр Initialization option установлен на Set targets for rotor angle and Park's transform variables.

Порты

Выход

расширить все

`pu` - Измерения в относительных единицах машины
физический

Порт вектора физического сигнала сопоставлен с измерениями в относительных единицах машины. Векторные элементы:

Напряжение возбуждения (цепь возбуждения основы, Efd), pu_fd_Efd
Ток поля (цепь возбуждения основы, Ifd), pu_fd_Ifd
Электрический крутящий момент, pu_torque
Скорость ротора, pu_velocity
Напряжение оси D статора, pu_ed
Напряжение q-составляющей статора, pu_eq
Напряжение нулевой последовательности статора, pu_e0
Ток оси D статора, pu_id
Ток q-составляющей статора, 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

`fd+` - Обмотка возбуждения положительная клемма
электрический

Электрический порт сопоставлен с положительным контактом обмотки возбуждения.

`fd-` - Отрицательный вывод обмотки возбуждения
электрический

Электрический порт сопоставлен с отрицательным выводом обмотки возбуждения.

`R` - Ротор машины
механический

Механический вращательный порт сопоставлен с ротором машины.

`C` - Корпус машины
механический

Механический вращательный порт сопоставлен с корпусом машины.

`~` - Обмотки статора
электрический

Расширяемый трехфазный порт сопоставлен с обмотками статора.

`n` - Нейтральная фаза
электрический

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

Зависимости

Чтобы включить этот порт, установите Zero sequence равным Include.

Параметры

расширить все

Главный

`Rated apparent power` - Номинальная видимая степень
`300e6` `V*A` (по умолчанию)

Номинальная очевидная степень.

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

Номинальное линейное напряжение RMS.

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

Номинальная электрическая частота, на которой цитируется номинальная видимая степень.

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

Количество пар шестов машины.

`Specify parameterization by` - Параметризация блоков
`Fundamental parameters` (по умолчанию) | `Standard parameters`

Метод параметризации блоков. Опции:

Fundamental parameters - Задайте импеданс, используя основные параметры.
Standard parameters - Задайте импеданс используя основные параметры и задайте постоянные времени оси D и оси Q.

Зависимости

Если для этого параметра задано значение Fundamental parameters:

Основные параметры в настройках Impedances видны.
Time Constant настройки видны.

Если для этого параметра задано значение Standard parameters:

Видны стандартные параметры в настройках Impedances.
Time Constant настройки не видны.

`Specify field circuit input required to produce rated terminal voltage at no load by` - Укажите вход обмотки возбуждения, требуемый для создания номинального напряжения на клемме без нагрузки
`Field circuit current` (по умолчанию) | `Field circuit voltage`

Метод параметризации цепи возбуждения. Опции:

Field circuit voltage - Задайте цепь возбуждения по напряжению.
Field circuit current - Задайте цепь возбуждения в терминах тока.

Этот параметр влияет на видимость параметров Field circuit voltage и Field circuit current.

Зависимости

Если для этого параметра задано значение Field circuit voltage.

Параметр Field circuit voltage видим.
Параметр Field circuit current не отображается.

Если для этого параметра задано значение Field circuit current:

Параметр Field circuit current видим.
Параметр Field circuit voltage не отображается.

`Field circuit voltage` - Напряжение обмотки возбуждения
`216.54` `V` (по умолчанию)

Напряжение на цепь возбуждения, которое создает номинальное напряжение на клеммах машины.

Зависимости

Этот параметр видим, только если параметр Specify field circuit input required to produce rated terminal voltage at no load by установлен в Field circuit voltage.

`Field circuit current` - Ток обмотки возбуждения
`1000` `A` (по умолчанию)

Ток в цепь возбуждения, который создает номинальное напряжение на клеммах машины.

Зависимости

Этот параметр видим, только если параметр Specify field circuit input required to produce rated terminal voltage at no load by установлен в Field circuit current.

`Zero sequence` - Модель нулевой последовательности
`Include` (по умолчанию) | `Exclude`

Модель нулевой последовательности:

Include - Приоритезируйте верность модели. Эта модель является моделью нулевого ряда по умолчанию. Ошибка возникает, если вы Включите условия нулевой последовательности для симуляций, которые используют решатель Разбиения. Для получения дополнительной информации смотрите Увеличение скорости симуляции с помощью решателя секционирования.
Exclude - Приоритет скорости симуляции для симуляции рабочего стола или развертывания приложений.

Зависимости

Если для этого параметра задано значение:

Include и Specify parameterization by установлено на Fundamental parameters - Виден параметр Stator zero-sequence inductance, L0 в настройках Impedances.
Include и Specify parameterization by установлено на Standard parameters - Виден параметр zero-sequence reactance, X0 в настройках Impedances.
Exclude - Параметр нулевой последовательности в настройках Impedances не отображается.

`Rotor angle definition` - Контрольная точка для измерения угла ротора
`Angle between the a-phase magnetic axis and the d-axis` (по умолчанию) | `Angle between the a-phase magnetic axis and the q-axis`

Контрольная точка для измерения угла ротора.

Когда вы выбираете значение по умолчанию, магнитная ось ротора d оси и a статора-фазы выравнивается, когда угол ротора равен нулю.

Другое значение, которое можно выбрать для этого параметра Angle between the a-phase magnetic axis and the q-axis. Когда вы выбираете это значение, магнитная ось ротора q оси и a статора-фазы выравнивается, когда угол ротора равен нулю.

Импедансы

`Stator d-axis mutual inductance (unsaturated), Ladu` - Взаимная индуктивность оси D статора (ненасыщенная)
`0.9` (по умолчанию) | положительная скалярная величина

Ненасыщенный статор d -осью взаимной индуктивности. Если для Magnetic saturation representation задано значение None, это эквивалентно взаимной индуктивности оси D статора. Этот параметр должен быть больше 0.

Зависимости

Этот параметр видим, только если параметр Specify parameterization by установлен в Fundamental parameters.

`Stator q-axis mutual inductance, Laq` - Прямоугольник q-составляющей взаимной индуктивности
`0.55` (по умолчанию) | положительная скалярная величина

Статор q -ось взаимной индуктивности. Этот параметр должен быть больше 0.

Зависимости

Этот параметр видим, только если параметр Specify parameterization by установлен в Fundamental parameters.

`Stator zero-sequence inductance, L0` - Индуктивность нулевой последовательности статора
`0.15` (по умолчанию) | положительная скалярная величина

Индуктивность нулевой последовательности статора. Этот параметр должен быть больше 0.

Зависимости

Этот параметр видим, если для параметра Specify parameterization by задано значение Fundamental parameters и параметру Zero Sequence задано значение Include.

`Stator leakage inductance, Ll` - Индуктивность утечек статора
`0.15` (по умолчанию) | положительная скалярная величина

Индуктивность утечек статора. Этот параметр должен быть больше 0.

Зависимости

Этот параметр видим, только если параметр Specify parameterization by установлен в Fundamental parameters.

`Stator resistance, Ra` - Сопротивление статора
`0.011` (по умолчанию) | положительная скалярная величина

Сопротивление статора. Этот параметр должен быть больше 0.

`Rotor field circuit inductance, Lfd` - Индуктивность цепи возбуждения ротора
`0.2571` (по умолчанию) | положительная скалярная величина

Индуктивность цепи возбуждения ротора. Этот параметр должен быть больше 0.

`Rotor field circuit resistance, Rfd` - Сопротивление обмотки возбуждения ротора
`0.0006` (по умолчанию) | положительная скалярная величина

Сопротивление цепи возбуждения ротора. Этот параметр должен быть больше 0.

Зависимости

Этот параметр видим, только если параметр Specify parameterization by установлен в Fundamental parameters.

`Rotor d-axis damper winding 1 inductance, L1d` - индуктивность обмотки демпфера оси ротора 1
`0.2` (по умолчанию) | положительная скалярная величина

Индуктивность обмотки демпфера < reservedrangesplaceholder0 > оси -ось 1. Этот параметр должен быть больше 0.

Зависимости

Этот параметр видим, только если параметр Specify parameterization by to Fundamental parameters.

`Rotor d-axis damper winding 1 resistance, R1d` - Сопротивление обмотки демпфера оси ротора 1
`0.0354` (по умолчанию) | положительная скалярная величина

Сопротивление обмотки демпфера < reservedrangesplaceholder0 > оси -ось 1. Этот параметр должен быть больше 0.

Зависимости

Этот параметр видим, только если параметр Specify parameterization by установлен в Fundamental parameters.

`Rotor q-axis damper winding 1 inductance, L1q` - индуктивность обмотки демпфера q-составляющей ротора 1
`0.2567` (по умолчанию) | положительная скалярная величина

Индуктивность обмотки демпфера < reservedrangesplaceholder0 > оси -ось 1. Этот параметр должен быть больше 0.

Зависимости

Этот параметр видим, только если параметр Specify parameterization by установлен в Fundamental parameters.

`Rotor q-axis damper winding 1 resistance, R1q` - Сопротивление обмотки демпфера q-составляющей ротора 1
`0.0428` (по умолчанию) | положительная скалярная величина

Сопротивление обмотки демпфера < reservedrangesplaceholder0 > оси -ось 1. Этот параметр должен быть больше 0.

Зависимости

Этот параметр видим, только если параметр Specify parameterization by установлен в Fundamental parameters.

`Stator leakage reactance, Xl` - Реактивное сопротивление утечек статора
`0.15` (по умолчанию) | положительная скалярная величина

Реактивное сопротивление утечек статора. Этот параметр должен быть больше 0.

Зависимости

Этот параметр видим, только если параметр Specify parameterization by to Standard parameters.

`d-axis synchronous reactance, Xd` - синхронное реактивное сопротивление по оси D
`1.05` (по умолчанию) | положительная скалярная величина

d - синхронное реактивное сопротивление по оси. Этот параметр должен быть больше 0.

Зависимости

Этот параметр видим, только если параметр Specify parameterization by to Standard parameters.

`q-axis synchronous reactance, Xq` - синхронное реактивное сопротивление по оси Q
`0.7` (по умолчанию) | положительная скалярная величина

q - синхронное реактивное сопротивление по оси. Этот параметр должен быть больше 0.

Зависимости

Этот параметр видим, только если параметр Specify parameterization by to Standard parameters.

`zero-sequence reactance, X0` - Реактивное сопротивление нулевой последовательности
`0.15` (по умолчанию) | положительная скалярная величина

Реактивное сопротивление нулевой последовательности. Этот параметр должен быть больше 0.

Зависимости

Этот параметр видим, только если параметр Specify parameterization by to Standard parameters и параметру Zero Sequence задано значение Include.

`d-axis transient reactance, Xd'` - d-составляющая переходного реактивного напряжения
`0.35` (по умолчанию) | положительная скалярная величина

d - переходное реактивное сопротивление оси. Этот параметр должен быть больше 0.

Зависимости

Этот параметр видим, только если параметр Specify parameterization by установлен в Standard parameters.

`d-axis subtransient reactance, Xd''` - вычитающее реактивное сопротивление по оси D
`0.25` (по умолчанию) | положительная скалярная величина

d -ось - вычитающее реактивное сопротивление. Этот параметр должен быть больше 0.

Зависимости

Этот параметр видим, только если параметр Specify parameterization by установлен в Standard parameters.

`q-axis subtransient reactance, Xq''` - q-составляющая вычитающая реактивное сопротивление
`0.325` (по умолчанию) | положительная скалярная величина

q -ось - вычитающее реактивное сопротивление. Этот параметр должен быть больше 0.

Зависимости

Этот параметр видим, только если параметр Specify parameterization by установлен в Standard parameters.

Постоянные Времени

`Specify d-axis time constant` - Задайте постоянную времени по оси D
`Open circuit` (по умолчанию) | `Short circuit`

Выберите между Open circuit и Short circuit.

Установка для этого параметра влияет на видимость параметров постоянной времени оси d.

`d-axis transient open-circuit, Td0'` - d-составляющая переходного разомкнутого контура
`5.25` `s` (по умолчанию) | положительная скалярная величина

d - временная константа разомкнутого контура оси. Этот параметр должен быть:

Больше 0.
Больше d-axis subtransient open-circuit, Td0''.

Зависимости

Этот параметр видим, только если параметр Specify d-axis transient time constant установлен в Open circuit.

`d-axis transient short-circuit, Td'` - d-составляющая переходной короткой схемы
`1.75` `s` (по умолчанию) | положительная скалярная величина

d - временная константа короткой схемы оси. Этот параметр должен быть:

Больше 0.
Больше d-axis subtransient short-circuit, Td''.

Зависимости

Этот параметр видим, только если параметр Specify d-axis transient time constant установлен в Short circuit.

`d-axis subtransient open-circuit, Td0''` - d-составляющая вычитание разомкнутой цепи
`0.03` `s` (по умолчанию) | положительная скалярная величина

d -ось вычитает временную константу разомкнутого контура. Этот параметр должен быть больше 0.

Зависимости

Этот параметр видим, только если параметр Specify d-axis transient time constant установлен в Open circuit.

`d-axis subtransient short-circuit, Td''` - d-составляющая вычитания короткой схемы
`0.0214` `s` (по умолчанию) | положительная скалярная величина

d -ось вычитает временную константу короткой схемы. Этот параметр должен быть больше 0.

Зависимости

Этот параметр видим, только если параметр Specify d-axis transient time constant установлен в Short circuit.

`Specify q-axis time constant` - Задайте q-составляющую времени константу
`Open circuit` (по умолчанию) | `Short circuit`

Выберите между Open circuit и Short circuit.

Установка для этого параметра влияет на видимость параметров постоянной времени оси q.

`q-axis subtransient open-circuit, Tq0'` - q-составляющая вычитание разомкнутого контура
`0.05` `s` (по умолчанию) | положительная скалярная величина

q -ось вычитает временную константу разомкнутого контура. Этот параметр должен быть больше 0.

Зависимости

Этот параметр видим, только если параметр Specify q-axis transient time constant установлен в Open circuit.

`q-axis subtransient short-circuit, Tq'` - q-составляющая вычитание короткой схемы
`0.0232` `s` (по умолчанию) | положительная скалярная величина

q -ось вычитает временную константу короткой схемы. Этот параметр должен быть больше 0.

Зависимости

Этот параметр видим, только если параметр Specify q-axis transient time constant установлен в Short circuit.

Насыщение

`Magnetic saturation representation` - Представление магнитного насыщения
`None` (по умолчанию) | `Open-circuit lookup table (v versus i)`

Блочная модель магнитного насыщения:

None
Open-circuit lookup table (v versus i)

Зависимости

Если вы задаете этот параметр Open-circuit lookup table (v versus i)соответствующие параметры видны.

`Per-unit field current saturation data, ifd` - Данные насыщения тока поля в относительных единицах
`[0, .48, .76, 1.38, 1.79]` (по умолчанию)

Ток поля, _ifd, данные, которые заполняют напряжение воздушной погрешности, _Vag, от тока поля, _ifd, интерполяционная таблица. Этот параметр должен содержать вектор с как минимум пятью элементами.

Зависимости

Этот параметр видим, только если параметр Magnetic saturation representation установлен в Open-circuit lookup table (v versus i).

`Per-unit air-gap voltage saturation data, Vag` - Данные насыщения воздушной погрешности в относительных единицах
`[0, .8, 1.08, 1.31, 1.4]` (по умолчанию)

Напряжение воздушной погрешности, _Vag, данные, которые заполняют напряжение воздушной погрешности, _Vag, от тока возбуждения, _ifd, интерполяционная таблица. Этот параметр должен содержать вектор с как минимум пятью элементами.

Зависимости

Этот параметр видим, только если параметр Magnetic saturation representation установлен в Open-circuit lookup table (v versus i).

Начальные условия

`Initialization option` - Опция инициализации
`Set real power, reactive power, terminal voltage, and terminal phase` (по умолчанию) | `Set targets for rotor angle and Park's transform variables` | `Set targets for load flow variables`

Модель для определения значений для определенных параметров и переменных в начале симуляции. Кому:

Установите рабочую точку независимо от подключенной сети, выберите Set real power, reactive power, terminal voltage and terminal phase.

Задайте приоритет и начальные целевые значения для основных переменных перед симуляцией с помощью настроек Variables, выберите Set targets for rotor angle and Park's transform variables. Для получения дополнительной информации смотрите Задать приоритет и Начальный целевой объект для основных переменных.
Выберите тип шины и укажите связанные параметры для анализа потока нагрузки в настройках Initial Conditions, выберите Set targets for load flow variables.

Зависимости

Если вы задаете этот параметр:

Set targets for rotor angle and Park's transform variables - Настройки Variables становятся видимыми.
Set real power, reactive power, terminal voltage, and terminal phase - Связанные параметры становятся видимыми.
Set targets for load flow variables - Связанные параметры становятся видимыми.

`Source type` - Модель источника напряжения
`Swing bus` (по умолчанию) | `Voltage source with series impedance` | `PV bus` | `PQ bus`

Тип источника напряжения, который модели блок.

Зависимости

Этот параметр видим, только если параметр Initialization option установлен в Set targets for load flow variables и параметру Source type задано значение Swing bus или PV bus.

Видимость Terminal voltage magnitude, Terminal voltage angle, Active power generated, Reactive power generated, Minimum terminal voltage magnitude (pu, Phase search range at terminals, и Phase search range at terminals зависит от значения, которое Вы выбираете для этого параметра.

`Terminal voltage magnitude` - Амплитуда напряжения на клемме
`24e3` `V` (по умолчанию)

Терминальная величина напряжения.

Зависимости

Этот параметр видим, только если параметр Initialization option установлен в Set real power, reactive power, terminal voltage, and terminal phase или если для параметра Initialization option задано значение Set targets for load flow variables и параметру Source type задано значение Swing bus или PV bus.

`Terminal voltage angle` - Угол напряжения разъема
`0` `deg` (по умолчанию)

Оконечный угол напряжения.

Зависимости

`Active power generated` - Активная степень, генерируемая
`270e6` `V*A` (по умолчанию)

Активная степень сгенерирована.

Зависимости

`Reactive power generated` - Реактивная степень, генерируемая
`0` `V*A` (по умолчанию)

Сгенерированная реактивная степень.

Зависимости

`Minimum terminal voltage magnitude (pu)` - Минимальная величина напряжения на клемме
`0.95` (по умолчанию)

Минимальная установившаяся величина напряжения в относительных единицах.

Зависимости

Этот параметр видим, только если параметр Initialization option установлен в Set targets for load flow variables и параметру Source type задано значение PQ bus.

`Phase search range at terminals` - область значений поиска фазы на клеммах
`[-inf, inf]` `deg` (по умолчанию)

Вектор, который задает область значений поиска угла фазы.

Зависимости

Этот параметр видим, только если параметр Initialization option установлен в Set targets for load flow variables и параметру Source type задано значение PV bus или PQ bus.

`Parasitic conductance to electrical reference` - Паразитная проводимость к электрической ссылке
`1e-6` `S` (по умолчанию)

Паразитная проводимость к электрической ссылке.

Зависимости

Этот параметр видим, только если параметр Initialization option установлен в Set targets for load flow variables.

Примеры моделей

Synchronous Machine
Initialization with Loadflow

Синхронная инициализация машины с потоком нагрузок

Инициализируйте синхронную машину как часть анализа потока нагрузки. При инициализации синхронной машины существуют две степени свободы, которые могут быть заданы любыми двумя углами ротора, активной мощностью, реактивной мощностью и контактным напряжением. Пара переменных, которые ограничены, задается выпадающим меню типа source, которое имеет опции шины Swing, шины PV и шины PQ. Здесь машина сконфигурирована для шины swing с напряжением 1,02 в относительных единицах и фазой нули степеней.

Управление крутящим моментом SM

Управляйте крутящим моментом в тяговом приводе с синхронной машиной (SM). Высоковольтная батарея подает SM через управляемый трехфазный преобразователь для обмоток статора и управляемый четырехквадрантный измельчитель для обмотки ротора. Идеальный источник скорости вращения обеспечивает нагрузку. Подсистема управления использует разомкнутый подход для управления крутящим моментом и замкнутый подход для управления током. В каждый момент выборки запрос крутящего момента преобразуется в соответствующие ссылки на токи. Текущее управление основано на ПИ. В симуляции используется несколько шагов крутящего момента как в режиме двигателя, так и в режиме генератора. Планирование задач реализовано как конечный автомат Stateflow ®. Подсистема визуализации содержит возможности, которые позволяют вам видеть результаты симуляции.

Управление скоростью SM

Управляйте скоростью вращения ротора в тяговом приводе с синхронной машиной (SM). Высоковольтная батарея подает SM через управляемый трехфазный преобразователь для обмоток статора и управляемый четырехквадрантный измельчитель для обмотки ротора. Идеальный источник крутящего момента обеспечивает нагрузку. Подсистема управления включает в себя многоскоростную основанную на ПИ структуру каскадного регулирования, которая имеет внешний цикл управления угловой скоростью и тремя внутренними контурами управления током. Планирование задач в Подсистеме управления реализовано как конечный автомат Stateflow ®. Подсистема визуализации содержит возможности, которые позволяют вам видеть результаты симуляции.

Ссылки

[1] Кундур, П. Устойчивость системы Степени и Управление. Нью-Йорк, Нью-Йорк: McGraw Hill, 1993.

[2] Лышевский, С. Е. Электромеханические системы, электрические машины и прикладная мехатроника. Бока Ратон, FL: CRC Press, 1999.

Расширенные возможности

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

См. также

Synchronous Machine Field Circuit | Synchronous Machine Measurement | Synchronous Machine Model 1.0 | Synchronous Machine Model 2.1 | Synchronous Machine Round Rotor

Темы

Введенный в R2013b

Документация

Synchronous Machine Salient Pole

Описание

Синхронная инициализация машины с использованием целевых значений потока нагрузки

Уравнения

Графическое изображение и Параметры отображения

Переменные

Порты

Выход

pu - Измерения в относительных единицах машины физический

Сохранение

fd+ - Обмотка возбуждения положительная клемма электрический

fd- - Отрицательный вывод обмотки возбуждения электрический

R - Ротор машины механический

C - Корпус машины механический

~ - Обмотки статора электрический

n - Нейтральная фаза электрический

Зависимости

Параметры

Главный

Rated apparent power - Номинальная видимая степень 300e6 V*A (по умолчанию)

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

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

Number of pole pairs - Количество пар полюсов 10 (по умолчанию)

Specify parameterization by - Параметризация блоков Fundamental parameters (по умолчанию) | Standard parameters

Зависимости

Зависимости

Field circuit voltage - Напряжение обмотки возбуждения 216.54 V (по умолчанию)

Зависимости

Field circuit current - Ток обмотки возбуждения 1000 A (по умолчанию)

Зависимости

Zero sequence - Модель нулевой последовательности Include (по умолчанию) | Exclude

Зависимости

Rotor angle definition - Контрольная точка для измерения угла ротора Angle between the a-phase magnetic axis and the d-axis (по умолчанию) | Angle between the a-phase magnetic axis and the q-axis

Импедансы

Stator d-axis mutual inductance (unsaturated), Ladu - Взаимная индуктивность оси D статора (ненасыщенная) 0.9 (по умолчанию) | положительная скалярная величина

Зависимости

Stator q-axis mutual inductance, Laq - Прямоугольник q-составляющей взаимной индуктивности 0.55 (по умолчанию) | положительная скалярная величина

Зависимости

Stator zero-sequence inductance, L0 - Индуктивность нулевой последовательности статора 0.15 (по умолчанию) | положительная скалярная величина

Зависимости

Stator leakage inductance, Ll - Индуктивность утечек статора 0.15 (по умолчанию) | положительная скалярная величина

Зависимости

Stator resistance, Ra - Сопротивление статора 0.011 (по умолчанию) | положительная скалярная величина

Rotor field circuit inductance, Lfd - Индуктивность цепи возбуждения ротора 0.2571 (по умолчанию) | положительная скалярная величина

Rotor field circuit resistance, Rfd - Сопротивление обмотки возбуждения ротора 0.0006 (по умолчанию) | положительная скалярная величина

Зависимости

Rotor d-axis damper winding 1 inductance, L1d - индуктивность обмотки демпфера оси ротора 1 0.2 (по умолчанию) | положительная скалярная величина

Зависимости

Rotor d-axis damper winding 1 resistance, R1d - Сопротивление обмотки демпфера оси ротора 1 0.0354 (по умолчанию) | положительная скалярная величина

Зависимости

Rotor q-axis damper winding 1 inductance, L1q - индуктивность обмотки демпфера q-составляющей ротора 1 0.2567 (по умолчанию) | положительная скалярная величина

Зависимости

Rotor q-axis damper winding 1 resistance, R1q - Сопротивление обмотки демпфера q-составляющей ротора 1 0.0428 (по умолчанию) | положительная скалярная величина

Зависимости

Stator leakage reactance, Xl - Реактивное сопротивление утечек статора 0.15 (по умолчанию) | положительная скалярная величина

Зависимости

d-axis synchronous reactance, Xd - синхронное реактивное сопротивление по оси D 1.05 (по умолчанию) | положительная скалярная величина

Зависимости

q-axis synchronous reactance, Xq - синхронное реактивное сопротивление по оси Q 0.7 (по умолчанию) | положительная скалярная величина

Зависимости

zero-sequence reactance, X0 - Реактивное сопротивление нулевой последовательности 0.15 (по умолчанию) | положительная скалярная величина

Зависимости

d-axis transient reactance, Xd' - d-составляющая переходного реактивного напряжения 0.35 (по умолчанию) | положительная скалярная величина

Зависимости

d-axis subtransient reactance, Xd'' - вычитающее реактивное сопротивление по оси D 0.25 (по умолчанию) | положительная скалярная величина

Зависимости

q-axis subtransient reactance, Xq'' - q-составляющая вычитающая реактивное сопротивление 0.325 (по умолчанию) | положительная скалярная величина

Зависимости

Постоянные Времени

Specify d-axis time constant - Задайте постоянную времени по оси D Open circuit (по умолчанию) | Short circuit

d-axis transient open-circuit, Td0' - d-составляющая переходного разомкнутого контура 5.25 s (по умолчанию) | положительная скалярная величина

Зависимости

d-axis transient short-circuit, Td' - d-составляющая переходной короткой схемы 1.75 s (по умолчанию) | положительная скалярная величина

Зависимости

d-axis subtransient open-circuit, Td0'' - d-составляющая вычитание разомкнутой цепи 0.03 s (по умолчанию) | положительная скалярная величина

Зависимости

d-axis subtransient short-circuit, Td'' - d-составляющая вычитания короткой схемы 0.0214 s (по умолчанию) | положительная скалярная величина

Зависимости

Specify q-axis time constant - Задайте q-составляющую времени константу Open circuit (по умолчанию) | Short circuit

`pu` - Измерения в относительных единицах машины
физический

`fd+` - Обмотка возбуждения положительная клемма
электрический

`fd-` - Отрицательный вывод обмотки возбуждения
электрический

`R` - Ротор машины
механический

`C` - Корпус машины
механический

`~` - Обмотки статора
электрический

`n` - Нейтральная фаза
электрический

`Rated apparent power` - Номинальная видимая степень
`300e6` `V*A` (по умолчанию)

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

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

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

`Specify parameterization by` - Параметризация блоков
`Fundamental parameters` (по умолчанию) | `Standard parameters`

`Field circuit voltage` - Напряжение обмотки возбуждения
`216.54` `V` (по умолчанию)

`Field circuit current` - Ток обмотки возбуждения
`1000` `A` (по умолчанию)

`Zero sequence` - Модель нулевой последовательности
`Include` (по умолчанию) | `Exclude`

`Rotor angle definition` - Контрольная точка для измерения угла ротора
`Angle between the a-phase magnetic axis and the d-axis` (по умолчанию) | `Angle between the a-phase magnetic axis and the q-axis`

`Stator d-axis mutual inductance (unsaturated), Ladu` - Взаимная индуктивность оси D статора (ненасыщенная)
`0.9` (по умолчанию) | положительная скалярная величина

`Stator q-axis mutual inductance, Laq` - Прямоугольник q-составляющей взаимной индуктивности
`0.55` (по умолчанию) | положительная скалярная величина

`Stator zero-sequence inductance, L0` - Индуктивность нулевой последовательности статора
`0.15` (по умолчанию) | положительная скалярная величина

`Stator leakage inductance, Ll` - Индуктивность утечек статора
`0.15` (по умолчанию) | положительная скалярная величина

`Stator resistance, Ra` - Сопротивление статора
`0.011` (по умолчанию) | положительная скалярная величина

`Rotor field circuit inductance, Lfd` - Индуктивность цепи возбуждения ротора
`0.2571` (по умолчанию) | положительная скалярная величина

`Rotor field circuit resistance, Rfd` - Сопротивление обмотки возбуждения ротора
`0.0006` (по умолчанию) | положительная скалярная величина

`Rotor d-axis damper winding 1 inductance, L1d` - индуктивность обмотки демпфера оси ротора 1
`0.2` (по умолчанию) | положительная скалярная величина

`Rotor d-axis damper winding 1 resistance, R1d` - Сопротивление обмотки демпфера оси ротора 1
`0.0354` (по умолчанию) | положительная скалярная величина

`Rotor q-axis damper winding 1 inductance, L1q` - индуктивность обмотки демпфера q-составляющей ротора 1
`0.2567` (по умолчанию) | положительная скалярная величина

`Rotor q-axis damper winding 1 resistance, R1q` - Сопротивление обмотки демпфера q-составляющей ротора 1
`0.0428` (по умолчанию) | положительная скалярная величина

`Stator leakage reactance, Xl` - Реактивное сопротивление утечек статора
`0.15` (по умолчанию) | положительная скалярная величина

`d-axis synchronous reactance, Xd` - синхронное реактивное сопротивление по оси D
`1.05` (по умолчанию) | положительная скалярная величина

`q-axis synchronous reactance, Xq` - синхронное реактивное сопротивление по оси Q
`0.7` (по умолчанию) | положительная скалярная величина

`zero-sequence reactance, X0` - Реактивное сопротивление нулевой последовательности
`0.15` (по умолчанию) | положительная скалярная величина

`d-axis transient reactance, Xd'` - d-составляющая переходного реактивного напряжения
`0.35` (по умолчанию) | положительная скалярная величина

`d-axis subtransient reactance, Xd''` - вычитающее реактивное сопротивление по оси D
`0.25` (по умолчанию) | положительная скалярная величина

`q-axis subtransient reactance, Xq''` - q-составляющая вычитающая реактивное сопротивление
`0.325` (по умолчанию) | положительная скалярная величина

`Specify d-axis time constant` - Задайте постоянную времени по оси D
`Open circuit` (по умолчанию) | `Short circuit`

`d-axis transient open-circuit, Td0'` - d-составляющая переходного разомкнутого контура
`5.25` `s` (по умолчанию) | положительная скалярная величина

`d-axis transient short-circuit, Td'` - d-составляющая переходной короткой схемы
`1.75` `s` (по умолчанию) | положительная скалярная величина

`d-axis subtransient open-circuit, Td0''` - d-составляющая вычитание разомкнутой цепи
`0.03` `s` (по умолчанию) | положительная скалярная величина

`d-axis subtransient short-circuit, Td''` - d-составляющая вычитания короткой схемы
`0.0214` `s` (по умолчанию) | положительная скалярная величина

`Specify q-axis time constant` - Задайте q-составляющую времени константу
`Open circuit` (по умолчанию) | `Short circuit`

`q-axis subtransient open-circuit, Tq0'` - q-составляющая вычитание разомкнутого контура
`0.05` `s` (по умолчанию) | положительная скалярная величина

`q-axis subtransient short-circuit, Tq'` - q-составляющая вычитание короткой схемы
`0.0232` `s` (по умолчанию) | положительная скалярная величина

`Magnetic saturation representation` - Представление магнитного насыщения
`None` (по умолчанию) | `Open-circuit lookup table (v versus i)`

`Per-unit field current saturation data, ifd` - Данные насыщения тока поля в относительных единицах
`[0, .48, .76, 1.38, 1.79]` (по умолчанию)

`Per-unit air-gap voltage saturation data, Vag` - Данные насыщения воздушной погрешности в относительных единицах
`[0, .8, 1.08, 1.31, 1.4]` (по умолчанию)

`Initialization option` - Опция инициализации
`Set real power, reactive power, terminal voltage, and terminal phase` (по умолчанию) | `Set targets for rotor angle and Park's transform variables` | `Set targets for load flow variables`

`Source type` - Модель источника напряжения
`Swing bus` (по умолчанию) | `Voltage source with series impedance` | `PV bus` | `PQ bus`

`Terminal voltage magnitude` - Амплитуда напряжения на клемме
`24e3` `V` (по умолчанию)

`Terminal voltage angle` - Угол напряжения разъема
`0` `deg` (по умолчанию)

`Active power generated` - Активная степень, генерируемая
`270e6` `V*A` (по умолчанию)

`Reactive power generated` - Реактивная степень, генерируемая
`0` `V*A` (по умолчанию)

`Minimum terminal voltage magnitude (pu)` - Минимальная величина напряжения на клемме
`0.95` (по умолчанию)

`Phase search range at terminals` - область значений поиска фазы на клеммах
`[-inf, inf]` `deg` (по умолчанию)

`Parasitic conductance to electrical reference` - Паразитная проводимость к электрической ссылке
`1e-6` `S` (по умолчанию)

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