- •Воронежский государственный технический университет
- •Введение
- •SimPowerSystems
- •Соединители (Connectors)
- •Электрические источники (Electrical Sources)
- •A c Current Source
- •Элементы (Elements)
- •Initial positive-sequence voltage Vo
- •Inputs and Outputs
- •Initial state
- •M utual Inductance
- •P arallel rlc Branch
- •P arallel rlc Load
- •Inductive reactive power ql
- •Pi Section Line
- •Inductance per unit length
- •Saturable Transformer
- •S eries rlc Branch
- •S eries rlc Load
- •T hree-Phase Transformer (Two Windings)
- •T hree-Phase Transformer (Three Windings)
- •Zigzag Phase-Shifting Transformer
- •Машины (Machines)
- •Asynchronous Machine Модель динамики трехфазной асинхронной машины.
- •Magnetizing inductance
- •Initial conditions - начальные условия
- •Viscous friction coefficient Bm (n.M.S)
- •Initial speed (rad/s)
- •Excitation System
- •Initial conditions
- •G eneric Power System Stabilizer
- •Initial input:
- •H ydraulic Turbine and Governor
- •Initial mechanical power
- •M ultiband Power System Stabilizer
- •Intermediate frequency band: [fi ki]
- •Intermediate frequency gains: [ki1 ki2 ki]
- •Intermediate frequency time constants:
- •P ermanent Magnet Synchronous Machine
- •Inductances
- •S implified Synchronous Machine
- •Internal impedance
- •Initial conditions
- •Initial conditions
- •Initial conditions, Simulate saturation, Saturation
- •Измерения (Measurement)
- •Current Measurement
- •I mpedance Measurement
- •M ultimeter
- •T hree-Phase V-I Measurement
- •Voltage measurement
- •Voltages in p.U.
- •V oltage Measurement
- •Силовая электроника (Power Electronics) Diode
- •Inductance Lon
- •Initial current Ic
- •Inductance Lon
- •Initial current Ic
- •I deal Switch
- •Internal Resistance Ron
- •Initial state
- •Inductance Lon
- •Initial current Ic
- •M osfet
- •Inductance Lon
- •Internal diode resistance Rd
- •Initial current Ic
- •Three Level Bridge
- •Internal resistance Ron (ohms)
- •T hyristor
- •Inductance Lon
- •Initial current Ic
- •U niversal Bridge
- •Discrete System
- •Графический интерфейс пользователя для анализа цепей и систем (Powergui)
- •Initial states Setting
- •Impedance vs Frequency Measurements
- •Оглавление
- •394026 Воронеж, Московский просп.,14
Magnetizing inductance
Индуктивность взаимная Lm (Гн или о.е.).
Mechanical
Суммарный момент инерции J (кг м2), суммарный вязкий коэффициент трения F (Н·м·с) и число пар полюсов p.
Initial conditions - начальные условия
Начальное скольжение s, электрический угол θe (град), величины тока статора (A или о.е.) и фазы (град).
[ slip, th, ias, ibs, ics, phaseas, phasebs, phasecs ]
Вы можете также определить дополнительные начальные значения для величины тока ротора (A) или (p.u) и фазу (градус):
[ slip, th, ias, ibs, ics, phas, phbs, phcs, iar, ibr, icr, phasear, phasebr, phasecr ]
Начальные условия могут быть полезны при вычислении потокораспределения в блоке Powergui.
Входы и выходы
Выводы статора блока Asynchronous Machine обозначены A, B, C. Выводы ротора - a, b, c. Обратите внимание, что нейтрали статора и ротора не доступны; три фазы соединены звездой.
Н ужно быть осторожным при соединении идеальных источников со статором машины. Если подводится электропитание статора через трехфазный источник напряжения, соединенный звездой, нужно использовать три источника, связанные в Y. Однако, если имитируется источник соединенный в треугольник, нужно использовать два источника, соединенные последовательно.
Вход Simulink - механический крутящий момент на валу машины. Когда он положителен, асинхронная машина ведет себя как двигатель, когда отрицателен, асинхронная машина ведет себя как генератор.
Выход Simulink - вектор, содержащий 21 переменную. Они (см. предыдущий раздел) все электрические токи, текущие в машину.
Вход |
Определение |
1 to 3 |
Электрические токи ротора i'ra, i'rb, and i'rc |
4 to 9 |
i'qr, i'dr, 'qr, 'dr, v'qr, and v'd |
10 to 12 |
Электрические токи статора isa, isb and isc |
13 to 18 |
iqs, ids, qs, ds, vqs, and vds |
19 to 21 |
m, Te, and m |
Вы можете рассмотреть эти переменные, используя блок Machines Measurement Demux в библиотеке Машин.
Недостатки
Блок Asynchronous Machine не учитывает насыщения железа статора и ротора.
ПРИМЕР
Демонстрационный пример в файле psbpwm.mdl иллюстрирует использование блока Asynchronous Machine в режиме двигателя. Состоит из асинхронной машины в разомкнутой системе регулирования частоты вращения.
Ротор машины короткозамкнутый,а статор питается PWM инвертором, построенный блоками Simulink и присоединенный к блоку Asynchronous Machine через блок Controlled Voltage Source. Инвертор использует синусоидальную модуляцию длительности импульса. Основная частота синусоидальной опорной волны установлена в 60 Гц, частота треугольной несущей - 1980 Гц. Коэффициент частотной модуляции mf = 33 (60 Гц x 33 = 1980). Для mf рекомендуется нечетное кратное трем число и настолько большое, насколько возможно.
Машина на 3 л.с. имеет постоянную номинальную нагрузку (11.9 Н.м). Начинает и достигает установившегося значения 1.0 p.u. за t = 0.9 секунды.
Параметры машины в блоке диалога SI Units (единиц СИ) выше, если бы не индуктивност рассеяния статора, которая установлена в вдвое больше ее нормального значения. Это сделано, чтобы имитировать сглаживающий индуктор, помещенный между инвертором и машиной. Использовалась постоянная система координат.
Р езультаты моделирования:
Напряжение на выходе инвертора:
D C Machine
Машина постоянного тока с независимым возбуждением. Можно подключаться к выводам обмотки возбуждения (F +, F-) так, чтобы модель машины можно было получить параллельное и последовательное возбуждение. Цепь якоря (A+, A-) состоит из индуктивности La и резистора Ra последовательно соединенных с противоэдс (CEMF) E, пропорциональной скорости машины
KE является коэффициентом между напряжением и - скоростью машины.
В модели машины постоянного тока с независимым возбуждением КЕ пропорциональна току возбуждения
где Laf является взаимной индуктивностью между якорем и обмоткой возбуждения.
Электромеханический крутящий момент создаваемый машиной постоянного тока пропорционален току якоря Iа
где КТ является постоянной крутящего момента. Соглашение знака для Te
Te > 0 : генератор
Te < 0 : мотор
Постоянная крутящего момента равна константе КЕ
KT = KE
Цепь якоря связана между А+ и А- блока DC Machine. Это представлено Series RLC Branch последовательно с регулируемым источником напряжения и блоком Current Measurement
Цепь возбуждения представлена RL цепью, связаной между F + и F - портами блока DC Machine.
Механическая часть вычисляет скорость машины постоянного тока от чистого крутящего момента, приложенного к ротору.
Механическая часть представлена блоками Simulink, которые модулирует уравнение
Измерения
Четыре внутренних сигнала выделяются на уровне Simulink
Скорость ротора в рад/с
Ток якоря в А
Ток возбуждения в А
Электромеханический крутящий момент в Н.м.
Armature resistance and inductance [Ra (ohms) La (H)]
Сопротивление и индуктивность обмотки якоря [Ra (Ом) La (Гн)]
Field resistance and inductance [Rf (ohms) Lf (H)]
Сопротивление и индуктивность обмотки возбуждения [Rf (Ом) Lf (Гн)]
Field-armature mutual inductance Laf (H):
Взаимная индуктивность якоря и обмотки возбуждения Laf (Гн):
Total inertia J (kg.m^2)
Полная инерция J (кГ. м2)