Описание

Трехфазный четырехпроводный генератор переменного тока мощностью 2000 кВА, 1600 кВт, 0,8 коэффициент степени, 600 В, 1800 об/мин соединяется с индуктивной нагрузкой 1600 кВт, 400 кВар. Нейтральная точка статора заземлена. Внутренний импеданс генератора (Zg = 0,0036 + j * 0,16 pu) представляет сопротивление обмотки якоря Ra и переходное реактивное сопротивление прямой оси X 'd. Общая инерционная константа генератора и первичного двигателя составляет H = 0,6 с, что соответствует J = 67,5 кг.м ^ 2. Регулирование скорости моделируется блоками Simulink ®, реализующими ПИ-регулятор. Машина возбуждается постоянным напряжением.

Трехфазный выключатель используется для выключения резистивной нагрузки 800 кВт. Выключатель первоначально закрыт, и он открыт при t = 0,2 с, что приводит к 50% сбросу нагрузки.

Симуляция

1. Инициализация машины для запуска в установившемся состоянии

Откройте powergui и выберите 'Machine Initialization'. Появится новое окно. Обратите внимание, что для машины 'Bus type' задано значение 'Swing Bus'; это связано с тем, что схема не содержит источника напряжения, накладывающего эталонный угол. Инициализация затем выполняется с машиной, управляющей напряжением и углом на своих клеммах. Требуемое контактное напряжение инициализируется на 600 В (номинальное напряжение машины) и угол фазы угла UAN на 0 степени.

Нажмите кнопку «Вычислить и применить». Когда инициализация решена, обновляются три линейных напряжения машины, а также три выходных тока машины. Также отображаются активные и реактивные степени машины, а также необходимая механическая степень Pmec и напряжение возбуждения E. Вы должны считать следующие значения: P = 1600kW, Q = 400 kvar, Pmec = 1604.7kW (0.8024 pu), напряжение возбуждения E = 1.0247 pu. Инструмент инициализации машины также предлагает вам с предупреждением установить начальное условие механической степени 0,8024 pu. Это связано с тем, что вход Pm машины не соединяется ни с постоянным блоком, ни с библиотечным блоком (HTG или STG). Обратите внимание, что механический крутящий момент (блок Tmec) установлен на уровне 0.8024 pu. Игнорируйте это сообщение. Следует также отметить, что блок Ei постоянной связи, соединенный на входе E машины, автоматически обновляется (E = 1.04268 pu).

2. Симуляция при постоянном крутящем моменте - Нет регулятора скорости

Убедитесь, что регулятор скорости не работает (ручной переключатель находится в верхнем положении). Запустите симуляцию и наблюдайте сигналы на Scope2. Три тока Iabc должны начинаться с статических синусоидальных осциллограмм. Заметьте, что, когда выключатель открывается на t = 0,2 с, электрическая степень (трассировка 4) падает с 0,8 pu до 0,4 pu и что машина начинает ускоряться. Скорость увеличения скорости - dN/dt = 1/2H = 0,833 pu скорость/pu крутящий момент/s. Так как сетчатый электромеханический крутящий момент теперь является Tmec-Telec = 0,8 - 0,4 = 0,4 pu, скорость увеличивается со скоростью 0,833 * 0,4 = 0,33 pu/s. При t = 1.2 с ожидаемое увеличение скорости, таким образом, составляет 0,33 пу. Фактически, скорость, измеренная при t = 1,2 с, немного выше теоретического значения (1,38 пу по сравнению с 1,33 пу). Это происходит потому, что электрический крутящий момент (трассировка 5) уменьшается, когда скорость увеличивается, в результате чего крутящий момент ускорения сети превышает 0,4 pu.

3. Симуляция с регулятором скорости

Теперь двойное нажатие кнопки на блоке Manual Switch в порядок, чтобы поставить регулятор скорости в строй. Перезапустите симуляцию и наблюдайте динамическую характеристику регулятора скорости на Возможностях 2. Заметьте, что в порядок поддержания скорости на своей ссылке значении (1 pu), регулятор скорости снизил механический крутящий момент до 0,4 pu.