2.6.1.7 Коммутируемая реактивная машина

В PSIM имеется модель 3-фазной коммутируемой реактивной машины с 6-ю статорными зубцами и 4-я роторными. Изображение машины и ее параметры показаны ниже.

Рисунок:

Характеристики:

Параметры	Описание
Resistance	Сопротивление фазы статора, Ом
Inductance Lmin	Минимальная индуктивность фазы, Гн
Inductance Lmax	Максимальная индуктивность фазы, Гн
	Продолжительность интервала, в течении которого индуктивность растет, град
Moment of Inertia	Момент инерции J машины,
Torque Flag	Флаг для электромагнитного момента . Когда флаг установлен на 1, требуется вывод ЭМ момента.
Master/Slave Flag	Флаг для ведущего/ведомого режимов (1: ведущий; 0: ведомый)

Флаг для ведущего/ведомого режимов определяет режим работы машины. Более подробное объяснение как устанавливать в ведущий/ведомый режим см. в разделе 2.6.1.1.

Выводы a, b, c являются зажимами обмотки статора для фаз a, b, c. Вывод вала – это соединительный зажим для механического вала. Все эти узлы являются силовыми и должны подключаться к силовой цепи.

Выводы с₁, с₂, c₃ и c₄ – для управляющих сигналов для фаз a, b, c. Управляющий сигнал является логической величиной и принимает значения либо 1(высокий), либо 0 (низкий). Угол - это механический угол ротора. Все выводы являются управляющими и должны подключаться к цепи управления.

Уравнение коммутируемой реактивной машины для одной фазы:

где v – фазное напряжение, i – фазный ток, R – фазное сопротивление, L –индуктивность фазы. Индуктивность фазы L является функцией угла ротора , как показано на следующем графике.

Угол ротора определяется при условии, что статорные и роторные зубцы полностью неровные и = 0. На графике несколько участков для величины индуктивности: участок подъема, участок с плоской верхней частью, участок падения и участок с плоским основанием.

Если мы определим постоянную k как:

то сможем выразить индуктивность L как функцию угла ротора :

(участок подъема, управляющий сигнал с₁=1)

(участок с плоской верхней частью, управляющий сигнал с₂=1)

(участок спада, управляющий сигнал с₃=1)

(участок с плоским основанием, управляющий сигнал с₄=1)

Выбор рабочего состояния осуществляется с помощью управляющих сигналов с₁, с₂, c₃ и c₄, приложенных извне. Например, когда с₁ в Фазе a принимает значение 1, выбран участок подъема, то индуктивность будет: . Отметим, что только один и по крайней мере один сигнал из с₁, с₂, c₃ и c₄ в одной фазе должен принимать значение 1.

Развиваемый вращающий момент одной фазы:

Основываясь на выражениях для индуктивности, имеем развиваемый вращающий момент на каждом участке:

(участок подъема)

(участок с плоской верхней частью)

(участок спада)

(участок с плоским основанием)

Отметим, что магнитное насыщение не рассматривается в этой модели.