Synchronous Machine Salient Pole

Синхронная машина явно-полюсным ротором с основной или стандартной параметризацией

Библиотека:
Simscape / Электрический / Электромеханический / Синхронный

Описание

Блок Synchronous Machine Salient Pole моделирует существенно-полюсную синхронную машину с помощью основных или стандартных параметров.

Синхронная инициализация машины Используя целевые значения потока загрузки

Если блок находится в сети, которая совместима с разовым частотой режимом симуляции, можно выполнить анализ потоков загрузки сети. Анализ потоков загрузки вводит установившиеся значения, которые можно использовать, чтобы инициализировать машину.

Для получения дополнительной информации смотрите, Выполняют Анализ потоков загрузки Используя Simscape Electrical и Режим Симуляции Частоты и Времени. Для примера, который показывает, как инициализируют синхронную машину с помощью данных из анализа потоков загрузки, смотрите Синхронную Инициализацию Машины с Loadflow.

Уравнения

Синхронные уравнения машины описываются относительно вращающейся системы координат, заданной

$θ_{e} (t) = N θ_{r} (t),$

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

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

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

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

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

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

где:

_ed, _eq и _e0 является d - ось, q - ось и напряжения статора нулевой последовательности, заданные

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

_va, _vb и _vc 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 статора нулевой последовательности.
_ωr является скоростью вращения ротора на модуль.
_Ra является сопротивлением статора.
_id, _iq и _i0 является d - ось, q - ось и токи статора нулевой последовательности, заданные

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

_ia, _ib и _ic являются токами статора, текущими из порта ~ к порту n.

Уравнения напряжения ротора определены

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

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

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

где:

_efd является полевым напряжением.
_e1d и _e1q являются напряжениями через d - демпфером оси, вьющимся 1 и q - демпфер оси, вьющийся 1. Они равны 0.
_ψfd, _ψ1d и _ψ1q являются магнитными потоками, соединяющими цепь возбуждения, d - демпфером оси, вьющимся 1, и q - демпфер оси, вьющийся 1.
_Rfd, _R1d и _R1q являются сопротивлениями цепи возбуждения ротора, d - демпфером оси, вьющимся 1, и q - демпфер оси, вьющийся 1.
_ifd, _i1d и _i1q являются токами, текущими в цепи возбуждения, d - демпфером оси, вьющимся 1, и q - демпфер оси, вьющийся 1.

Уравнения насыщения определены

$ψ_{a d} = ψ_{d} + L_{l} i_{d},$

$ψ_{a q} = ψ_{q} + L_{l} i_{q},$

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

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

$K_{s} = f (ψ_{a t})$ (если насыщение включено),

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

где:

_ψad является d - воздушный зазор оси или взаимное потокосцепление.
_ψaq является q - воздушный зазор оси или взаимное потокосцепление.
_ψat является потокосцеплением воздушного зазора.
_Ks является фактором насыщения.
_Ladu является ненасыщенной взаимной индуктивностью статора d - ось.
_Lad является взаимной индуктивностью статора d - ось.

Функция фактора насыщения, f, вычисляется от интерполяционной таблицы разомкнутой цепи на модуль 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 является напряжением воздушного зазора на модуль.

В относительных единицах,

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

$ψ_{a t} = V_{a g}$

может быть перестроен к

$K_{s} = f (ψ_{a t}) .$

Уравнения потокосцепления статора определены

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

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

$Ψ_{0} = - L_{0} i_{0},$

где:

_Ll является индуктивностью утечки статора.
_Lad и _Laq являются взаимной индуктивностью статора d - осью и q - ось.

Уравнения потокосцепления ротора определены

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

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

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

где:

_Lffd является самоиндукцией цепи возбуждения ротора.
_L11d является самоиндукцией d - демпфер оси, вьющийся 1.
_L11q является самоиндукцией q - демпфер оси, вьющийся 1.
_Lf1d является roto цепью возбуждения и d - демпфер оси, проветривающий 1 взаимную индуктивность.

Индуктивность задана 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 принимают что взаимная индуктивность на модуль _L12q = _Laq, то есть, статор и токи ротора в q - ось вся ссылка один взаимный поток, представленный _Laq.

Крутящий момент ротора задан

$T_{e} = Ψ_{d} i_{q} - Ψ_{q} i_{d} .$

Графический вывод и параметры отображения

Можно выполнить графический вывод и отобразить действия с помощью меню Electrical в контекстном меню блока.

Щелкните правой кнопкой по блоку и, в меню Electrical, выберите одну из этих опций:

Display Base Values — Отображает значения машины в относительных единицах в MATLAB^® Командное окно.
Display Associated Base Values — Отображения сопоставили базовые значения на модуль в командном окне MATLAB.
Display Associated Initial Conditions — Отображения сопоставили начальные условия в командном окне MATLAB.
Plot Open-Circuit Saturation (pu) — Напряжение воздушного зазора графиков, _Vag, по сравнению с текущим полем, _ifd, оба измерились в относительных единицах в графическом окне MATLAB. График содержит три трассировки:
- Ненасыщенный — Stator d-axis mutual inductance (unsaturated), Ladu вы задаете
- Насыщаемый — Per-unit open-circuit lookup table (Vag versus ifd) вы задаете
- Выведенный — интерполяционная таблица Разомкнутой цепи (на модуль) вывела из the Per-unit open-circuit lookup table (Vag versus ifd), который вы задаете. Эти данные используются, чтобы вычислить фактор насыщения, _Ks, по сравнению с магнитным потокосцеплением, _ψat, характеристикой.
Plot Saturation Factor (pu) — Фактор насыщения графиков, _Ks, по сравнению с магнитным потокосцеплением, _ψat, оба измерились в относительных единицах в графическом окне MATLAB с помощью текущих параметров машины. Этот параметр выведен 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

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.

Переменные

Настройки Variables позволяют вам задавать приоритет и начальные целевые значения для переменных в блоках перед симуляцией. Для получения дополнительной информации смотрите Приоритет Набора и Начальную Цель для Переменных в блоках.

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

Порты

Вывод

развернуть все

`pu` — Машина измерения на модуль
физический

Порт вектора физического сигнала сопоставил с машиной измерения на модуль. Векторные элементы:

Полевое напряжение (основа цепи возбуждения, Efd), pu_fd_Efd
Текущее поле (основа цепи возбуждения, IFD), pu_fd_Ifd
Электрический крутящий момент, pu_torque
Скорость ротора, pu_velocity
Напряжение d-оси статора, pu_ed
Напряжение q-оси статора, pu_eq
Напряжение нулевой последовательности статора, pu_e0
Текущая d-ось статора, pu_id
Текущая q-ось статора, 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

`fd+` — Обмотка возбуждения положительный терминал
электрический

Электрический порт сохранения сопоставил с обмоткой возбуждения положительный терминал.

`fd-` — Обмотка возбуждения отрицательный терминал
электрический

Электрический порт сохранения сопоставил с обмоткой возбуждения отрицательный терминал.

`R` — Ротор машины
механическое устройство

Порт сохранения вращательного механического устройства сопоставлен с ротором машины.

`C` — Случай машины
механическое устройство

Порт сохранения вращательного механического устройства сопоставлен со случаем машины.

`~` — Обмотки статора
электрический

Расширяемый трехфазный порт сопоставлен с обмотками статора.

Зависимости

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

`n` — Нейтральная фаза
электрический

Электрический порт сохранения сопоставлен с нейтральной точкой Уая извилистую настройку.

Зависимости

Чтобы включить этот порт, установите Zero sequence на Include.

`a` — a - фаза
электрический

Электрический порт сохранения, сопоставленный с a - фаза.

Зависимости

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

`b` — b - фаза
электрический

Электрический порт сохранения, сопоставленный с b - фаза.

Зависимости

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

`c` — c - фаза
электрический

Электрический порт сохранения, сопоставленный с c - фаза.

Зависимости

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

`HA` — a - терминал фазы тепловой порт
тепловой

Тепловой порт сохранения, сопоставленный со статором, проветривающим a.

Зависимости

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

`HB` — b - терминал фазы тепловой порт
тепловой

Тепловой порт сохранения, сопоставленный со статором, проветривающим b.

Зависимости

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

`HC` — c - терминал фазы тепловой порт
тепловой

Тепловой порт сохранения, сопоставленный со статором, проветривающим c.

Зависимости

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

`HR` — Ротор тепловой порт
тепловой

Тепловой порт сохранения сопоставлен с ротором.

Зависимости

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

Параметры

развернуть все

Основной

`Electrical connection` — Электрическое соединение
`Composite three-phase ports` (значение по умолчанию) | `Expanded three-phase ports`

Иметь ли составной объект или расширил трехфазные порты.

`Rated apparent power` — Расчетная полная мощность
`300e6` `V*A` (значение по умолчанию)

Расчетная полная мощность.

`Rated voltage` — RMS оценила линейное напряжение линии
`24e3` `V` (значение по умолчанию)

RMS оценила линейное напряжение линии.

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

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

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

Количество машины подпирает пары шестами.

`Specify parameterization by` — Блокируйте параметризацию
`Fundamental parameters` (значение по умолчанию) | `Standard parameters`

Блокируйте метод параметризации. Опции:

Fundamental parameters — Задайте импеданс с помощью основных параметров.
Standard parameters — Задайте импеданс с помощью основных параметров и задайте постоянные времени q-оси и d-ось.

Зависимости

Если этот параметр устанавливается на Fundamental parameters:

Основные параметры в настройках Impedances отображаются.
Настройки Time Constant отображаются.

Если этот параметр устанавливается на Standard parameters:

Стандартные параметры в настройках Impedances отображаются.
Настройки Time Constant не отображаются.

`Specify field circuit input required to produce rated terminal voltage at no load by` — Задайте вход цепи возбуждения, требуемый произвести оцененное терминальное напряжение ни при какой загрузке
`Field circuit current` (значение по умолчанию) | `Field circuit voltage`

Метод параметризации цепи возбуждения. Опции:

Field circuit voltage — Задайте цепь возбуждения в терминах напряжения.
Field circuit current — Задайте цепь возбуждения в терминах тока.

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

Зависимости

Если этот параметр устанавливается на Field circuit voltage.

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

Если этот параметр устанавливается на Field circuit current:

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

`Field circuit voltage` — Напряжение цепи возбуждения
216.54 `V` (значение по умолчанию)

Напряжение через цепь возбуждения, которая производит номинальное напряжение на терминалах машины.

Зависимости

Этот параметр отображается, только если параметр Specify field circuit input required to produce rated terminal voltage at no load by устанавливается на Field circuit voltage.

`Field circuit current` — Текущая цепь возбуждения
1000 `A` (значение по умолчанию)

Текущий в цепи возбуждения, которая производит номинальное напряжение на терминалах машины.

Зависимости

Этот параметр отображается, только если параметр Specify field circuit input required to produce rated terminal voltage at no load by устанавливается на Field circuit current.

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

Модель нулевой последовательности:

Include — Приоритизируйте точность модели. Эта модель является моделью нулевой последовательности по умолчанию. Ошибка происходит, если вы Включаете термины нулевой последовательности для симуляций, которые используют решатель Разделения. Для получения дополнительной информации смотрите, что Скорость симуляции Увеличения Использует Решатель Разделения.
Exclude — Приоритизируйте скорость симуляции для настольной симуляции или развертывания приложений.

Зависимости

Если этот параметр устанавливается на:

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

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

Контрольная точка для углового измерения ротора.

Когда вы выбираете значение по умолчанию, ротор d - ось и статор a - фаза, магнитная ось выравнивается, когда угол ротора является нулем.

Другим значением, которое можно выбрать для этого параметра, является Angle between the a-phase magnetic axis and the q-axis. Когда вы выбираете это значение, ротор q - ось и статор a - фаза, магнитная ось выравнивается, когда угол ротора является нулем.

Импедансы

`Stator d-axis mutual inductance (unsaturated), Ladu` — D-ось статора взаимная (ненасыщенная) индуктивность
0.9 (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

Ненасыщенный статор d - ось взаимная индуктивность. Если Magnetic saturation representation установлен в None, это эквивалентно d-оси статора взаимная индуктивность. Этот параметр должен быть больше 0.

Зависимости

Этот параметр отображается, только если параметр Specify parameterization by устанавливается на Fundamental parameters.

`Stator q-axis mutual inductance, Laq` — Q-ось статора взаимная индуктивность
0.55 (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

Статор q - ось взаимная индуктивность. Этот параметр должен быть больше 0.

Зависимости

Этот параметр отображается, только если параметр Specify parameterization by устанавливается на Fundamental parameters.

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

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

Зависимости

Этот параметр отображается, если параметр Specify parameterization by устанавливается на Fundamental parameters и параметр Zero Sequence устанавливается на Include.

`Stator leakage inductance, Ll` — Индуктивность утечки статора
0.15 (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

Индуктивность утечки статора. Этот параметр должен быть больше 0.

Зависимости

Этот параметр отображается, только если параметр Specify parameterization by устанавливается на Fundamental parameters.

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

Сопротивление статора. Этот параметр должен быть больше 0.

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

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

`Rotor field circuit resistance, Rfd` — Сопротивление цепи возбуждения ротора
0.0006 (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

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

Зависимости

Этот параметр отображается, только если параметр Specify parameterization by устанавливается на Fundamental parameters.

`Rotor d-axis damper winding 1 inductance, L1d` — Демпфер d-оси ротора, проветривающий 1 индуктивность
0.2 (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

Ротор d - демпфер оси, проветривающий 1 индуктивность. Этот параметр должен быть больше 0.

Зависимости

Этот параметр отображается только если параметр Specify parameterization by к Fundamental parameters.

`Rotor d-axis damper winding 1 resistance, R1d` — Демпфер d-оси ротора, проветривающий 1 сопротивление
0.0354 (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

Ротор d - демпфер оси, проветривающий 1 сопротивление. Этот параметр должен быть больше 0.

Зависимости

Этот параметр отображается, только если параметр Specify parameterization by устанавливается на Fundamental parameters.

`Rotor q-axis damper winding 1 inductance, L1q` — Демпфер q-оси ротора, проветривающий 1 индуктивность
0.2567 (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

Ротор q - демпфер оси, проветривающий 1 индуктивность. Этот параметр должен быть больше 0.

Зависимости

Этот параметр отображается, только если параметр Specify parameterization by устанавливается на Fundamental parameters.

`Rotor q-axis damper winding 1 resistance, R1q` — Демпфер q-оси ротора, проветривающий 1 сопротивление
0.0428 (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

Ротор q - демпфер оси, проветривающий 1 сопротивление. Этот параметр должен быть больше 0.

Зависимости

Этот параметр отображается, только если параметр Specify parameterization by устанавливается на Fundamental parameters.

`Stator leakage reactance, Xl` — Реактивное сопротивление утечки статора
0.15 (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

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

Зависимости

Этот параметр отображается только если параметр Specify parameterization by к Standard parameters.

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

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

Зависимости

Этот параметр отображается только если параметр Specify parameterization by к Standard parameters.

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

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

Зависимости

Этот параметр отображается только если параметр Specify parameterization by к Standard parameters.

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

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

Зависимости

Этот параметр отображается только если параметр Specify parameterization by к Standard parameters и параметр Zero Sequence устанавливается на Include.

`d-axis transient reactance, Xd'` — переходное реактивное сопротивление d-оси
0.35 (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

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

Зависимости

Этот параметр отображается, только если параметр Specify parameterization by устанавливается на Standard parameters.

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

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

Зависимости

Этот параметр отображается, только если параметр Specify parameterization by устанавливается на Standard parameters.

`q-axis subtransient reactance, Xq''` — подпереходное реактивное сопротивление q-оси
0.325 (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

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

Зависимости

Этот параметр отображается, только если параметр Specify parameterization by устанавливается на Standard parameters.

Постоянные времени

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

Выберите между Open circuit и Short circuit.

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

`d-axis transient open-circuit, Td0'` — переходная разомкнутая цепь d-оси
5.25 `s` (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

d- переходная постоянная времени разомкнутой цепи оси. Этот параметр должен быть:

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

Зависимости

Этот параметр отображается, только если параметр Specify d-axis transient time constant устанавливается на Open circuit.

`d-axis transient short-circuit, Td'` — переходная короткая схема d-оси
1.75 `s` (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

d- переходная постоянная времени короткой схемы оси. Этот параметр должен быть:

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

Зависимости

Этот параметр отображается, только если параметр Specify d-axis transient time constant устанавливается на Short circuit.

`d-axis subtransient open-circuit, Td0''` — подпереходная разомкнутая цепь d-оси
0.03 `s` (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

d- подпереходная постоянная времени разомкнутой цепи оси. Этот параметр должен быть больше 0.

Зависимости

Этот параметр отображается, только если параметр Specify d-axis transient time constant устанавливается на Open circuit.

`d-axis subtransient short-circuit, Td''` — подпереходная короткая схема d-оси
0.0214 `s` (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

d- подпереходная постоянная времени короткой схемы оси. Этот параметр должен быть больше 0.

Зависимости

Этот параметр отображается, только если параметр Specify d-axis transient time constant устанавливается на Short circuit.

`Specify q-axis time constant` — Задайте постоянную времени q-оси
`Open circuit` (значение по умолчанию) | `Short circuit`

Выберите между Open circuit и Short circuit.

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

`q-axis subtransient open-circuit, Tq0'` — подпереходная разомкнутая цепь q-оси
0.05 `s` (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

q- подпереходная постоянная времени разомкнутой цепи оси. Этот параметр должен быть больше 0.

Зависимости

Этот параметр отображается, только если параметр Specify q-axis transient time constant устанавливается на Open circuit.

`q-axis subtransient short-circuit, Tq'` — подпереходная короткая схема q-оси
0.0232 `s` (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

q- подпереходная постоянная времени короткой схемы оси. Этот параметр должен быть больше 0.

Зависимости

Этот параметр отображается, только если параметр Specify q-axis transient time constant устанавливается на Short circuit.

Насыщение

`Magnetic saturation representation` — Магнитное представление насыщения
`None` (значение по умолчанию) | `Open-circuit lookup table (v versus i)`

Блокируйте магнитную модель насыщения:

None
Open-circuit lookup table (v versus i)

Зависимости

Если вы устанавливаете этот параметр на Open-circuit lookup table (v versus i), связанные параметры отображаются.

`Per-unit field current saturation data, ifd` — Поле на модуль текущие данные о насыщении
[0, .48, .76, 1.38, 1.79] (значение по умолчанию)

Текущее поле, _ifd, данные, которые заполняют напряжение воздушного зазора, _Vag, по сравнению с текущим полем, _ifd, интерполяционная таблица. Этот параметр должен содержать вектор по крайней мере с пятью элементами.

Зависимости

Этот параметр отображается, только если параметр Magnetic saturation representation устанавливается на Open-circuit lookup table (v versus i).

`Per-unit air-gap voltage saturation data, Vag` — Данные о насыщении напряжения воздушного зазора на модуль
[0, .8, 1.08, 1.31, 1.4] (значение по умолчанию)

Напряжение воздушного зазора, _Vag, данные, которые заполняют напряжение воздушного зазора, _Vag, по сравнению с текущим полем, _ifd, интерполяционная таблица. Этот параметр должен содержать вектор по крайней мере с пятью элементами.

Зависимости

Начальные условия

`Initialization option` — Опция инициализации
`Set real power, reactive power, terminal voltage, and terminal phase` (значение 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. К:

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

Задайте приоритет и начальные целевые значения для переменных в блоках перед симуляцией с помощью настроек Variables, выберите Set targets for rotor angle and Park's transform variables. Для получения дополнительной информации смотрите Приоритет Набора и Начальную Цель для Переменных в блоках.
Выберите тип шины и задайте связанные параметры для анализа потоков загрузки в настройках Initial Conditions, выберите Set targets for load flow variables.

Зависимости

Если вы устанавливаете этот параметр на:

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` — Исходная модель напряжения
`Swing bus` (значение по умолчанию) | `Voltage source with series impedance` | `PV bus` | `PQ bus`

Тип источника напряжения, что модели блока.

Зависимости

Этот параметр отображается, только если параметр Initialization option устанавливается на Set targets for load flow variables и параметр Source type устанавливается на 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` — Терминальная величина напряжения
`24e3` `V` (значение по умолчанию)

Терминальная величина напряжения.

Зависимости

Этот параметр отображается, только если параметр Initialization option устанавливается на Set real power, reactive power, terminal voltage, and terminal phase или если параметр Initialization option устанавливается на Set targets for load flow variables и параметр Source type устанавливается на Swing bus или PV bus.

`Terminal voltage angle` — Терминальный угол напряжения
0 `deg` (значение по умолчанию)

Терминальный угол напряжения.

Зависимости

`Active power generated` — Активная энергия произведена
`270e6` `V*A` (значение по умолчанию)

Активная энергия произведена.

Зависимости

`Reactive power generated` — Реактивная энергия произведена
0 `V*A` (значение по умолчанию)

Реактивная энергия произведена.

Зависимости

`Minimum terminal voltage magnitude (pu)` — Минимальная терминальная величина напряжения
0.95 (значение по умолчанию)

Минимальная установившаяся величина напряжения на модуль.

Зависимости

`Phase search range at terminals` — Область значений поиска фазы на терминалах
`[-inf, inf]` `deg` (значение по умолчанию)

Вектор, который задает угловую область значений поиска фазы.

Зависимости

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

Паразитная проводимость к электрической ссылке.

Зависимости

Этот параметр отображается, только если параметр Initialization option устанавливается на Set targets for load flow variables.

Тепловой

Эти параметры появляются только для блоков с осушенными тепловыми портами.

`Measurement temperature` — Расчетная температура
298.15 `k` (значение по умолчанию) | действительный скаляр

Температура, для которой заключаются в кавычки параметры двигателя.

`Resistance temperature coefficient` — Температурный коэффициент
`3.93e-3` `1/K` (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

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.

`Thermal mass for each stator winding` — Обмотка количества тепла
100 `J/K` (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

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

`Rotor thermal mass` — Количество тепла ротора
200 `J/K` (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

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

Примеры модели

Synchronous Machine
Initialization with Loadflow

Синхронная инициализация машины с Loadflow

Инициализируйте синхронную машину как часть анализа потоков загрузки. При инициализации синхронной машины существует две степени свободы, которые могут быть установлены любыми двумя из угла ротора, активной мощности, реактивной мощности и терминального напряжения. Пара переменных, которые ограничиваются, установлена выпадающим меню типа источника, это имеющее опции шины Swing, шины PV и шины PQ. Здесь машина сконфигурирована для шины колебания с 1,02 напряжениями на модуль и нулевой фазой степеней.

Управление крутящим моментом SM

Управляйте крутящим моментом в основанном на синхронной машине (SM) диске электрической тяги. Высоковольтная батарея питает SM через управляемый трехфазный конвертер для обмоток статора и управляемые четыре квадрантных прерывателя для обмотки ротора. Идеальный источник скорости вращения обеспечивает загрузку. Подсистема Управления использует подход разомкнутого контура, чтобы управлять крутящим моментом и подходом с обратной связью, чтобы управлять током. В каждый демонстрационный момент запрос крутящего момента преобразован в соответствующие текущие ссылки. Текущее управление основано на PI. Симуляция использует несколько шагов крутящего момента и в режимах двигателя и в генератора. Планирование задач реализовано как конечный автомат Stateflow®. Подсистема Визуализации содержит осциллографы, которые позволяют вам видеть результаты симуляции.

Скоростное управление SM

Управляйте скоростью вращения ротора в основанном на синхронной машине (SM) диске электрической тяги. Высоковольтная батарея питает SM через управляемый трехфазный конвертер для обмоток статора и управляемые четыре квадрантных прерывателя для обмотки ротора. Идеальный источник крутящего момента обеспечивает загрузку. Подсистема Управления включает многоскоростную основанную на PI структуру каскадного регулирования, которая имеет внешний цикл управления скорости вращения и три внутренних контура управления током. Планирование задач в подсистеме Управления реализовано как конечный автомат Stateflow®. Подсистема Визуализации содержит осциллографы, которые позволяют вам видеть результаты симуляции.

Вопросы совместимости

развернуть все

Обновление портов электрического соединения

Поведение изменяется в R2021b

От R2021b вперед, чтобы переключиться между составным объектом и расширенными портами, устанавливают параметр Electrical connection на любой Composite three-phase ports или Expanded three-phase ports. Кроме того, simlog формат идентичен для Composite three-phase ports и Expanded three-phase ports.

В результате этих изменений, в модели, сохраненной в более раннем релизе, рассматривают параметр Electrical connection этого блока.

Ссылки

[1] Kundur, P. Устойчивость энергосистемы и управление. Нью-Йорк, Нью-Йорк: Макгроу Хилл, 1993.

[2] Лышевский, S. E. Электромеханические системы, электрические машины и прикладная механотроника. Бока-Ратон, FL: нажатие CRC, 1999.

Расширенные возможности

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

Темы

Введенный в R2013b

Документация

Synchronous Machine Salient Pole

Описание

Синхронная инициализация машины Используя целевые значения потока загрузки

Уравнения

Графический вывод и параметры отображения

Тепловой порт

Переменные

Порты

Вывод

pu — Машина измерения на модуль физический

Сохранение

fd+ — Обмотка возбуждения положительный терминал электрический

fd- — Обмотка возбуждения отрицательный терминал электрический

R — Ротор машины механическое устройство

C — Случай машины механическое устройство

~ — Обмотки статора электрический

Зависимости

n — Нейтральная фаза электрический

Зависимости

a — a - фаза электрический

Зависимости

b — b - фаза электрический

Зависимости

c — c - фаза электрический

Зависимости

HA — a - терминал фазы тепловой порт тепловой

Зависимости

HB — b - терминал фазы тепловой порт тепловой

Зависимости

HC — c - терминал фазы тепловой порт тепловой

Зависимости

HR — Ротор тепловой порт тепловой

Зависимости

Параметры

Основной

Electrical connection — Электрическое соединение Composite three-phase ports (значение по умолчанию) | Expanded three-phase ports

Rated apparent power — Расчетная полная мощность 300e6 V*A (значение по умолчанию)

Rated voltage — RMS оценила линейное напряжение линии 24e3 V (значение по умолчанию)

Rated electrical frequency — Номинальная электрическая частота60 Hz (значение по умолчанию)

Number of pole pairs Количество пар полюсов10 (значение по умолчанию)

Specify parameterization by — Блокируйте параметризацию Fundamental parameters (значение по умолчанию) | Standard parameters

Зависимости

Зависимости

Field circuit voltage — Напряжение цепи возбуждения216.54 V (значение по умолчанию)

Зависимости

Field circuit current — Текущая цепь возбуждения1000 A (значение по умолчанию)

Зависимости

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

Зависимости

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

Импедансы

Stator d-axis mutual inductance (unsaturated), Ladu — D-ось статора взаимная (ненасыщенная) индуктивность0.9 (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

Зависимости

Stator q-axis mutual inductance, Laq — Q-ось статора взаимная индуктивность0.55 (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

Зависимости

Stator zero-sequence inductance, L0 — Индуктивность нулевой последовательности статора0.15 (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

Зависимости

Stator leakage inductance, Ll — Индуктивность утечки статора0.15 (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

Зависимости

Stator resistance, Ra — Сопротивление статора0.011 (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

Rotor field circuit inductance, Lfd — Индуктивность цепи возбуждения ротора0.2571 (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

Rotor field circuit resistance, Rfd — Сопротивление цепи возбуждения ротора0.0006 (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

Зависимости

Rotor d-axis damper winding 1 inductance, L1d — Демпфер d-оси ротора, проветривающий 1 индуктивность0.2 (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

Зависимости

Rotor d-axis damper winding 1 resistance, R1d — Демпфер d-оси ротора, проветривающий 1 сопротивление0.0354 (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

Зависимости

Rotor q-axis damper winding 1 inductance, L1q — Демпфер q-оси ротора, проветривающий 1 индуктивность0.2567 (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

Зависимости

Rotor q-axis damper winding 1 resistance, R1q — Демпфер q-оси ротора, проветривающий 1 сопротивление0.0428 (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

Зависимости

Stator leakage reactance, Xl — Реактивное сопротивление утечки статора0.15 (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

Зависимости

d-axis synchronous reactance, Xd — d-ось синхронное реактивное сопротивление1.05 (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

Зависимости

q-axis synchronous reactance, Xq — q-ось синхронное реактивное сопротивление0.7 (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

Зависимости

zero-sequence reactance, X0 — Реактивное сопротивление нулевой последовательности0.15 (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

Зависимости

`pu` — Машина измерения на модуль
физический

`fd+` — Обмотка возбуждения положительный терминал
электрический

`fd-` — Обмотка возбуждения отрицательный терминал
электрический

`R` — Ротор машины
механическое устройство

`C` — Случай машины
механическое устройство

`~` — Обмотки статора
электрический

`n` — Нейтральная фаза
электрический

`a` — a - фаза
электрический

`b` — b - фаза
электрический

`c` — c - фаза
электрический

`HA` — a - терминал фазы тепловой порт
тепловой

`HB` — b - терминал фазы тепловой порт
тепловой

`HC` — c - терминал фазы тепловой порт
тепловой

`HR` — Ротор тепловой порт
тепловой

`Electrical connection` — Электрическое соединение
`Composite three-phase ports` (значение по умолчанию) | `Expanded three-phase ports`

`Rated apparent power` — Расчетная полная мощность
`300e6` `V*A` (значение по умолчанию)

`Rated voltage` — RMS оценила линейное напряжение линии
`24e3` `V` (значение по умолчанию)

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

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

`Specify parameterization by` — Блокируйте параметризацию
`Fundamental parameters` (значение по умолчанию) | `Standard parameters`

`Field circuit voltage` — Напряжение цепи возбуждения
216.54 `V` (значение по умолчанию)

`Field circuit current` — Текущая цепь возбуждения
1000 `A` (значение по умолчанию)

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

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

`Stator d-axis mutual inductance (unsaturated), Ladu` — D-ось статора взаимная (ненасыщенная) индуктивность
0.9 (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

`Stator q-axis mutual inductance, Laq` — Q-ось статора взаимная индуктивность
0.55 (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

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

`Stator leakage inductance, Ll` — Индуктивность утечки статора
0.15 (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

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

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

`Rotor field circuit resistance, Rfd` — Сопротивление цепи возбуждения ротора
0.0006 (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

`Rotor d-axis damper winding 1 inductance, L1d` — Демпфер d-оси ротора, проветривающий 1 индуктивность
0.2 (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

`Rotor d-axis damper winding 1 resistance, R1d` — Демпфер d-оси ротора, проветривающий 1 сопротивление
0.0354 (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

`Rotor q-axis damper winding 1 inductance, L1q` — Демпфер q-оси ротора, проветривающий 1 индуктивность
0.2567 (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

`Rotor q-axis damper winding 1 resistance, R1q` — Демпфер q-оси ротора, проветривающий 1 сопротивление
0.0428 (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

`Stator leakage reactance, Xl` — Реактивное сопротивление утечки статора
0.15 (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

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

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

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

`d-axis transient reactance, Xd'` — переходное реактивное сопротивление d-оси
0.35 (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

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

`q-axis subtransient reactance, Xq''` — подпереходное реактивное сопротивление q-оси
0.325 (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

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

`d-axis transient open-circuit, Td0'` — переходная разомкнутая цепь d-оси
5.25 `s` (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

`d-axis transient short-circuit, Td'` — переходная короткая схема d-оси
1.75 `s` (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

`d-axis subtransient open-circuit, Td0''` — подпереходная разомкнутая цепь d-оси
0.03 `s` (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

`d-axis subtransient short-circuit, Td''` — подпереходная короткая схема d-оси
0.0214 `s` (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

`Specify q-axis time constant` — Задайте постоянную времени q-оси
`Open circuit` (значение по умолчанию) | `Short circuit`

`q-axis subtransient open-circuit, Tq0'` — подпереходная разомкнутая цепь q-оси
0.05 `s` (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

`q-axis subtransient short-circuit, Tq'` — подпереходная короткая схема q-оси
0.0232 `s` (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

`Magnetic saturation representation` — Магнитное представление насыщения
`None` (значение по умолчанию) | `Open-circuit lookup table (v versus i)`

`Per-unit field current saturation data, ifd` — Поле на модуль текущие данные о насыщении
[0, .48, .76, 1.38, 1.79] (значение по умолчанию)

`Per-unit air-gap voltage saturation data, Vag` — Данные о насыщении напряжения воздушного зазора на модуль
[0, .8, 1.08, 1.31, 1.4] (значение по умолчанию)

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

`Source type` — Исходная модель напряжения
`Swing bus` (значение по умолчанию) | `Voltage source with series impedance` | `PV bus` | `PQ bus`

`Terminal voltage magnitude` — Терминальная величина напряжения
`24e3` `V` (значение по умолчанию)

`Terminal voltage angle` — Терминальный угол напряжения
0 `deg` (значение по умолчанию)

`Active power generated` — Активная энергия произведена
`270e6` `V*A` (значение по умолчанию)

`Reactive power generated` — Реактивная энергия произведена
0 `V*A` (значение по умолчанию)

`Minimum terminal voltage magnitude (pu)` — Минимальная терминальная величина напряжения
0.95 (значение по умолчанию)

`Phase search range at terminals` — Область значений поиска фазы на терминалах
`[-inf, inf]` `deg` (значение по умолчанию)

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

`Measurement temperature` — Расчетная температура
298.15 `k` (значение по умолчанию) | действительный скаляр

`Resistance temperature coefficient` — Температурный коэффициент
`3.93e-3` `1/K` (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

`Thermal mass for each stator winding` — Обмотка количества тепла
100 `J/K` (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

`Rotor thermal mass` — Количество тепла ротора
200 `J/K` (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

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