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 (EMF). Можно задать внутреннее сопротивление и индуктивность параметрами SI или на модуль.

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

Уравнения

Упрощенные синхронные уравнения машины описываются относительно вращающейся системы координат, которая задана:

θe(t)=Nθr(t),

где:

  • θe является электрическим углом.

  • N является количеством пар полюса.

  • θr является углом ротора.

Преобразование Парка сопоставляет синхронные уравнения машины с вращающейся системой координат относительно электрического угла. Преобразование Парка задано:

Ps=23[cosθecos(θe2π3)cos(θe+2π3)sinθesin(θe2π3)sin(θe+2π3)121212].

Преобразование Парка используется, чтобы определить упрощенные синхронные уравнения машины на модуль. Уравнения напряжения определены:

ed=1ωbasedψddtΨqωr+Rid+vd

eq=1ωbasedψqdt+Ψdωr+Riq+vq

e0=1ωbasedΨ0dt+Ri0+v0

где:

  • ed, eq и e0 является d - ось, q - ось и напряжения нулевой последовательности, заданные:

    [edeqe0]=Ps[eaebec].

    ea, eb и ec являются внутренними источниками напряжения на модуль, заданными:

    ea=Epusinθeeb=Epusin(θe120°)ec=Epusin(θe+120°)

    epu является амплитудой на модуль внутреннего сгенерированного напряжения.

  • vd, vq и v0 заданы:

    [vdvqv0]=Ps[vavbvc].

    va, vb и vc являются напряжениями статора, измеренными от порта ~ до нейтрального порта n.

  • ωbase является основной электрической скоростью на модуль.

  • ψd, ψq и ψ0 является d - ось, q - ось и потокосцепления нулевой последовательности.

  • ωr является скоростью вращения ротора на модуль.

  • R является сопротивлением статора.

  • id, iq и i0 является d - ось, q - ось и токи статора нулевой последовательности, заданные:

    [idiqi0]=Ps[iaibic].

    ia, ib и ic являются токами статора, вытекающими из порта ~.

Уравнения потокосцепления статора определены

ψd=Lidψq=Liqψ0=Li0

где L является индуктивностью утечки статора.

Уравнение мощности упрощенной синхронной машины, в относительных единицах, задано:

P=edid+eqiq.

Тепловой порт

Блок имеет четыре дополнительных тепловых порта, скрытые по умолчанию. Чтобы осушить тепловые порты, щелкните правой кнопкой по блоку по своей модели, и затем из контекстного меню выбирают Simscape> Block choices> Show thermal port. Это действие отображает тепловые порты HA, HB, HC и HR на значке блока, и отсоединяет параметры Thermal Port.

Используйте тепловой порт, чтобы симулировать эффекты выработанного тепла и температуры машины. Для получения дополнительной информации об использовании тепловых портов и на параметрах Thermal, смотрите Термальные эффекты Симуляции во Вращательных и Поступательных Приводах.

Порты

Входной параметр

развернуть все

Порт физического сигнала сопоставлен с амплитудой внутреннего сгенерированного напряжения (фаза-к-нейтральному) в виде вектора из физических сигналов.

Зависимости

Чтобы включить этот порт, установите Parameterization unit на SI.

Порт физического сигнала сопоставлен с амплитудой на модуль внутреннего сгенерированного напряжения в виде вектора из физических сигналов.

Зависимости

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

Вывод

развернуть все

Порт физического сигнала сопоставил с машиной измерения на модуль, возвращенные как вектор из физических сигналов. Векторные элементы:

  • Электродвижущая сила сопоставлена с фазой a, pu_EMF(1)

  • Электродвижущая сила сопоставлена с фазой b, pu_EMF(2)

  • Электродвижущая сила сопоставлена с фазой c, pu_EMF(3)

  • Электрический крутящий момент, pu_torque

  • Скорость ротора, pu_velocity

  • Статор d- напряжение оси, pu_vd

  • Статор q- напряжение оси, pu_vq

  • Напряжение нулевой последовательности статора, pu_e0

  • Статор d- текущая ось, pu_id

  • Статор q- текущая ось, pu_iq

  • Текущая нулевая последовательность статора, pu_i0

  • Ротор электрический угол, electrical_angle_out

Чтобы соединиться с этим портом, используйте блок Synchronous Machine Measurement.

Сохранение

развернуть все

Порт сохранения вращательного механического устройства сопоставлен с ротором машины.

Порт сохранения вращательного механического устройства сопоставлен со случаем машины.

Расширяемый трехфазный электрический порт сопоставлен с обмотками статора.

Зависимости

Чтобы включить этот порт, установите Electrical connection на Composite three-phase ports.

Электрический порт сохранения сопоставлен с нейтральной точкой Уая извилистую настройку.

Электрический порт сохранения, сопоставленный с a - фаза.

Зависимости

Чтобы включить этот порт, установите Electrical connection на Expanded three-phase ports.

Электрический порт сохранения, сопоставленный с b - фаза.

Зависимости

Чтобы включить этот порт, установите Electrical connection на Expanded three-phase ports.

Электрический порт сохранения, сопоставленный с c - фаза.

Зависимости

Чтобы включить этот порт, установите Electrical connection на Expanded three-phase ports.

Тепловой порт сохранения, сопоставленный со статором, проветривающим a.

Зависимости

Чтобы включить этот порт, установите этот вариант модели на Show thermal port.

Тепловой порт сохранения, сопоставленный со статором, проветривающим b.

Зависимости

Чтобы включить этот порт, установите этот вариант модели на Show thermal port.

Тепловой порт сохранения, сопоставленный со статором, проветривающим c.

Зависимости

Чтобы включить этот порт, установите этот вариант модели на Show thermal port.

Тепловой порт сохранения сопоставлен с ротором.

Зависимости

Чтобы включить этот порт, установите этот вариант модели на Show thermal port.

Параметры

развернуть все

Основной

Иметь ли составной объект или расширил трехфазные порты.

Расчетная полная мощность.

RMS оценила линию к линейному напряжению.

Номинальная электрическая частота, на которой заключается в кавычки оцененная полная мощность.

Количество машины подпирает пары шестами.

Блокируйте метод параметризации. Опции:

  • SI

  • Per unit

Внутреннее сопротивление в относительных единицах.

Зависимости

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

Внутренняя индуктивность в относительных единицах, в относительных единицах.

Зависимости

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

Внутреннее сопротивление.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Parameterization unit на SI.

Внутренняя индуктивность.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Parameterization unit на SI.

Тепловой

Эти параметры появляются только для блоков с осушенными тепловыми портами.

Температура, для которой заключаются в кавычки параметры двигателя.

Коэффициент α в сопротивлении связи уравнения температуре для всех трех обмоток, как описано в Тепловой Модели для Блоков Привода. Значение по умолчанию, 3.93e-3 1/K, для меди.

Значение количества тепла для каждой обмотки статора. Количество тепла является энергией, требуемой для повышения температуры на один градус.

Количество тепла ротора. Количество тепла является энергией, требуемой повысить температуру ротора одной степенью.

Вопросы совместимости

развернуть все

Поведение изменяется в R2021b

Расширенные возможности

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

Введенный в R2020b
Для просмотра документации необходимо авторизоваться на сайте