Скачиваний:
185
Добавлен:
02.05.2014
Размер:
4.99 Mб
Скачать

Входы и выходы:

Первый вход — мгновенное напряжение. Второй вход — мгновенный ток. Выход даетвектор [P, Q] активной и реактивной мощности.

Пример:

Схема psbtransfo.mdl моделируетраспределительный трансформатор с тремя обмотками, с номинальными данными 75 кВА– 14400/120/120 В. Первичная обмотка трансформатора соединена с источником высокого напряжения 14400 В(действующее). Две идентичные индуктивные нагрузки (20 кВт

– 10 кВАР) соединены с двумявторичными обмотками. Третья емкостная нагрузка(30 кВт– 20 кВАР) питается напряжением 240 В.

 

 

 

Active & Reactive

P (W)

Load 1

 

 

 

 

+

 

Power

Q (vars)

120V

 

 

 

 

v

V

 

20kW 10kvar

 

 

 

 

-

 

PQ

 

 

 

 

 

 

V prim

I

 

 

 

 

 

+

i

 

 

 

 

 

 

 

-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Load 3

I prim

 

 

 

 

i

I neutral (A)

 

 

 

+

240V

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

-

 

 

 

 

 

 

 

 

30kW

 

 

 

 

 

I neutral

 

 

 

 

 

 

 

20kVar

V s

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

14400 V

 

Linear Transformer

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

75kVA

 

 

 

 

 

 

 

14400-120-120V

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Load 2

 

B reaker

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

120V

 

 

 

 

 

 

 

 

20kW 10kvar

 

 

 

Первоначально, выключатель, соединенный последовательно с нагрузкой 2, замкнут, следовательно, устройство симметрично. Когда выключатель размыкается, ток начинаеттечь в нейтрале в результате получается дисбаланс нагрузки.

Активная мощность, первичной обмотки измерена блоком Active & Reactive Power (активной и реактивной мощности).

201

Когда выключатель размыкается, происходитуменьшение активной мощности от70 кВтдо 50 кВт.

202

AC Voltage Source (источник переменного напряжения)

Назначение: Моделируетсинусоидальный источник напряжения. Библиотека: Electrical Sources (электрические источники)

Описание: Блок AC Voltage Source (источника переменного напряжения) моделирует идеальный источник переменного напряжения. Выход и вход блокасоответствуютсоответственно положительному и отрицательному выводам источника. Электродвижущая сила U описана следующим соотношением:

Для амплитуды и фазы допускаются отрицательные значения. Нулевая частота определяетисточник постоянного напряжения. Отрицательная частота не допускается, иначе Simulink выдаетошибку, и на блоке будетотображен знак вопроса. Вы можете изменять первые три параметра блока в любое время в течение моделирования.

Диалоговое окно ипараметры:

Peak amplitude: Амплитуда генерируемая источником напряжения, в вольтах (В).

Phase: Фаза в градусах (º).

Frequency: Частота источника в Герцах (Гц).

203

Sample time: Период типового времени в секундах (с). По умолчанию — 0, соответствуетнепрерывному источнику.

Measurements: Выберите Voltage (напряжение), чтобы измерить напряжение блока AC Voltage Source (источник переменного напряжения).

Добавьте блок Multimeter (мультиметр) в вашу модель для просмотра выбранных измерений моделирования. Вокне Available Measurement (доступные измерения) блока Multimeter, измерение будетидентифицировано меткой, сопровождаемой именем блока.

Измерение Метка

Напряжение Usrc:

Пример:

Два блокаAC Voltage Source (источник переменного напряжения), с различных частотами, соединены последовательно, параллельно резистору. Сумма этих двух напряжений подается на сопротивление. Эта схема доступ-

на в файле psbacvoltage.mdl.

U1

100 V

60 Hz

0 deg

100 Ohms

+

v

 

U2

-

 

 

u tot

U1 + U2

50 V

 

 

50 Hz

 

 

 

10 deg

 

 

 

См. также: Controlled Voltage Source (управляемый источник напря-

жения), DC Voltage Source (источник постоянного напряжения), Multimeter (мультиметр)

204

Asynchronous Machine (асинхронная машина)

Назначение: Моделируетдинамику трехфазной асинхронной машины, также известной как индукционная машина.

Библиотека: Machines (машины)

Описание: Блок Asynchronous Machine (асинхронная машина) работает в генераторном или двигательном режиме. Режим работы определяется знаком механического вращающего момента (положительным для двигательного режима, отрицательным для генераторного режима). Электрическая часть машины представлена моделью state-space (режим-пространство) четвертого порядка, механическая часть моделью второго порядка. Все электрические переменные и параметры приведены к статору. Это показывается знаком (') в уравнениях машины, представленных ниже. Все статорные и роторные координаты находятся в произвольной двух координатной системе отсчета (dq система). Используемые переменные определены следующим образом:

d: d ось координат

q: q ось координат

r: роторные координаты

s: статорные координаты

l: индуктивность тока утечки

m: индуктивность намагничивания

205

Электрическая часть

Механическая часть

Параметры блока Asynchronous Machine (асинхронная машина) определены следующим образом (все переменные приведены к статору):

9Rs, Lls: сопротивление статора и индуктивность тока утечки

9R'r, L'lr: сопротивление ротора и индуктивность тока утечки

9Lm: индуктивность намагничивания

9Ls, L'r: полная индуктивность статора и ротора

9Vqs, iqs: напряжение и ток статора q оси

9V'qr, i'qr: напряжение и ток ротора q оси

9Vds, ids: напряжение и ток статора d оси

9V'dr, i'dr: напряжение и ток ротора d оси

206

9φqs, φds: потоки статора оси q и d

9φ'qr, φ'dr: потоки ротора оси q и d

9ωm : угловая скорость ротора

9θm: угол поворота ротора

9p: число пар полюсов

9ωr: электрическая угловая скорость (ωm · p)

9θr: электрический угол поворота ротора (θm · p)

9Te: электромагнитный вращающий момент

9Tm : механический вращающий моментвала

9J: объединенная инерция ротора и нагрузки (бесконечность моделирует заторможенный ротор)

9H: объединенная инерция ротора и нагрузки (бесконечность моделирует заторможенный ротор)

9F: объединенный коэффициентвязкого трения ротора и нагрузки

Диалоговое окно ипараметры:

207

Reference Frame (система отсчета): Определяетсистему отсчета, которая будетиспользоваться, чтобы преобразовать входные напряжения (abc система координат) в dq систему координати выходные токи (dq система координат) в abc систему координат. Вы можете выбрать между следующими системами отсчета:

¾Rotor (ротор) (Park-преобразование)

¾Stationary (постоянная) (Clarke или αβ преобразование)

¾Synchronous (синхронная)

Следующие соотношения описываютabc в dq преобразование систем отсчета, применительно к входным напряжениям блока Asynchronous Machine (асинхронная машина).

Ввышеупомянутых уравнениях, θ – угол поворота системы отсчета, где β=θ – θr разность между углом положения ротора и электрическим углом положения ротора. Так как обмотки машины соединены в звезду, нетникакой униполярной (нулевой) составляющей. Это также оправдываетфакт, что два линейных входных напряжения используются вместо трех фазных напряжений. Следующие соотношения описываютпреобразование dq в abc систему отсчета, применительно к токам на выходе блока Asynchronous Machine (асинхронная машина).

208

Следующая таблица показываетзначения, принятые для θ и β в каждой системе отсчета (θe - положение синхронно вращающейся системы отсчета).

Система отсчета

θ

β

Rotor (ротор)

θr

0

Stationary (постоянная)

0

r

Synchronous (синхронная)

θe

θer

Выбор системы отсчета затронеткривые всех dq переменных. Это также затронетскорость моделирования и в некоторых случаях точность результатов. Следующие руководящие принципы предложены в [1]:

Используйте stationary (постоянную) систему отсчета, если напряжения статора являются или неуравновешенными или прерывистыми, а напряжение ротора симметрично (или ноль).

Используйте rotor (ротор) систему отсчета, если напряжения ротора являются или неуравновешенными или прерывистыми, а напряжение статора симметрично.

Используйте stationary (постоянную) или synchronous (синхронную) систему отсчета, если всенапряжения симметричны и непрерывны.

209

Nominal: Номинальная активная мощность Pn (ВА), действующее линейное напряжение Vn (В), и частота fn (Гц).

Stator: Сопротивление статора Rs (Ом) и индуктивность тока утечки Lls

(Гн).

Rotor: Сопротивление ротора R'r (Ом) и индуктивность тока утечки L'lr (Гн), оба приведенные к статору.

Magnetizing inductance: Индуктивность намагничивания Lm (Гн).

Mechanical: Суммарная инерции двигателя и нагрузки J (кг·м2), суммарный коэффициентвязкого трения F (Н·м·с), и число пар полюсов p.

Initial conditions: Начальное скольжение s, электрический угол θe (º), амплитуда тока статора (А) и углы сдвигафаз (º).Все можно вычислить с помощью утилиты load flow (потокораспределение) блока Powergui.

Диалоговое окно для Per Unit (относительных единиц)

210

Тут вы можете оставить комментарий к выбранному абзацу или сообщить об ошибке.

Оставленные комментарии видны всем.