Synchronous Machine (Six-Phase)

个六相同步机。

模块类型: AcausalElectricPowerSystems.Electromechanical.Synchronous.SixPhase

库中的路径:

/Physical Modeling/Electrical/Electromechanical/Synchronous/Synchronous Machine (Six-Phase)

资料描述

座 *Synchronous Machine (Six-Phase)*模拟六相同步机。

六相同步机具有两组定子绕组：组ABC和组XYZ。这两个基团具有相移为 30 度。

纵轴、横轴和两个零序的六相同步机的等效电路如下图所示。

synchronous machine six phase 1

synchronous machine six phase 2

synchronous machine six phase 3

方程

同步机器的方程是相对于旋转坐标系编写的，其定义如下:

哪里

-转子的电动角度;
-对极数;
-转子的机械角度;
-这是 0 如果确定转子相对于 -轴，或 -pi/2 如果确定转子相对于 -轴。

两个Park变换将同步机器的方程转换为相对于电动角度的旋转坐标系。第一组定子绕组ABC组的Park变换定义如下:

第二组定子绕组XYZ组的Park变换定义如下:

公园的改造是以相对单位（oe）编写的。

Abc组的定子应力方程如下:

哪里

, 和 -ABC组沿轴的定子电压 , 和零序，分别由公式确定

,

哪里 , 和 -ABC组的定子电压，从端口*~ABC*到中性端口*n1测量*;
-相对单位的基本速度;
, 和 -ABC组沿轴的流量联轴器 , 和零序;
-转子相对单位的旋转速度;
-定子的有源电阻;
和 -沿轴的abc组定子绕组电流 , 和零序，定义为

,

哪里 , 和 -从端口*~ABC*到中性端口*n1*的组ABC的定子电流。

XYZ组的定子应力方程如下:

哪里

, 和 -XYZ组沿轴的定子电压 , 和零序，分别由公式确定

,

哪里 , 和 -XYZ组的定子电压，从端口*~XYZ*到中性端口*n1测量*;
, 和 -XYZ组沿轴的流量联轴器 , 和零序;
和 -XYZ组沿轴的定子绕组电流 , 和零序，定义为

,

哪里 , 和 -从端口*~XYZ*到中性端口*n1*的XYZ组定子上的电流。

转子电压方程:

哪里

-定子侧励磁绕组的电压;
和 -沿轴的阻尼器绕组上的电压和从定子侧;它们都是相等的 0;
, 和 -磁通量连接励磁电路，阻尼绕组沿轴和沿轴线的阻尼绕组 ;
, ，而 -转子励磁回路的电阻，阻尼器沿轴绕组和沿轴线的阻尼绕组 ;
, ，而 -电流在励磁电路中流动，在沿轴的阻尼器绕组中流动且在沿轴线的阻尼绕组从定子侧。

定子流动耦合方程定义如下:

哪里

-定子散射电感;
和 -定子沿轴的互感器和 .

转子流动耦合方程定义如下:

哪里

-转子励磁绕组的电感;
-转子阻尼器沿轴绕组的电感 ;
-转子阻尼器沿轴绕组的电感 ;

转子扭矩:

热效应建模

热端口可用于模拟能量转换为热量期间的损耗。

*如果复选框 *Enable thermal port 如果未安装，则该装置不包含热端口。

*如果复选框 *Enable thermal port 如果安装，该装置包含每个绕组和转子的热非定向端口。

变量

使用参数组 *Initial targets*在建模之前为块参数变量设置优先级和初始目标值。有关详细信息，请参阅使用目标值配置物理块.

对于此块，参数为 Initial targets*仅在参数时可见 *Initialization option*值已设置 Set targets for rotor angle and Park’s transform variables 或者如果复选框被选中 *Enable thermal port.

港口

非定向

# fd+ — 场绕组的正极端子
电力

Details

与励磁绕组正极端子连接的电端口。

程序使用名称

fd_p

# fd− — 场绕组的负端子
电力

Details

场绕组的负端子连接的电端口。

程序使用名称

fd_n

# R — 机的转子
旋转力学

Details

机的转子连接的机械端口。

程序使用名称

rod_flange

# C — 机器本体
旋转力学

Details

机本体连接的机械端口。

程序使用名称

case_flange

# ~ABC — 定子绕组ABC
电力

Details

可扩展的三相端口连接到ABC定子绕组。

程序使用名称

port1

# ~XYZ — XYZ定子绕组
电力

Details

可扩展的三相端口连接到XYZ定子绕组。

程序使用名称

port2

# n1 — 中性绕组ABC
电力

Details

与ABC绕组的中性线连接的电端口。

依赖关系

要使用此端口，请设置参数 *Zero sequence*价值 Include.

程序使用名称

n1

# n2 — 缠绕中性XYZ
电力

Details

与中性线绕组XYZ连接的电端口。

依赖关系

要使用此端口，请设置参数 *Zero sequence*价值 Include.

程序使用名称

n2

# 哈 — 相热口
温暖

Details

热端口连接到相绕组 .

依赖关系

要使用此端口，请选中此框 Enable thermal port.

程序使用名称

stator_thermal_port_a

# HB — 相热口
温暖

Details

热端口连接到相绕组 .

依赖关系

要使用此端口，请选中此框 Enable thermal port.

程序使用名称

stator_thermal_port_b

# HC/HC — 相热口
温暖

Details

热端口连接到相绕组 .

依赖关系

要使用此端口，请选中此框 Enable thermal port.

程序使用名称

stator_thermal_port_c

# HX — 相热口
温暖

Details

热端口连接到相绕组 .

依赖关系

要使用此端口，请选中此框 Enable thermal port.

程序使用名称

stator_thermal_port_x

# HY — 相热口
温暖

Details

热端口连接到相绕组 .

依赖关系

要使用此端口，请选中此框 Enable thermal port.

程序使用名称

stator_thermal_port_y

# 赫兹 — 相热口
温暖

Details

热端口连接到相绕组 .

依赖关系

要使用此端口，请选中此框 Enable thermal port.

程序使用名称

stator_thermal_port_z

# 人力资源部 — 转子的热端口
温暖

Details

转子连接的导热口。

依赖关系

要使用此端口，请选中此框 Enable thermal port.

程序使用名称

rotor_thermal_port

参数

主要的

# Nominal power — 额定功率
W | uW | mW | kW | MW | GW | V*A | HP_DIN

Details

额定功率。

计量单位	`W` \| `uW` \| `mW` \| `kW` \| `MW` \| `GW` \| `V*A` \| `HP_DIN`
默认值	`100e3 V*A`
程序使用名称	`S_rated`
可计算	是

# Nominal voltage (line-to-line,rms) — 额定RMS电压
V | uV | mV | kV | MV

Details

的标称有效值线电压。

计量单位	`V` \| `uV` \| `mV` \| `kV` \| `MV`
默认值	`240.0 V`
程序使用名称	`V_rated`
可计算	是

# Nominal electrical frequency — 额定电气频率
Hz | kHz | MHz | GHz

Details

指示额定功率的额定电气频率。

计量单位	`Hz` \| `kHz` \| `MHz` \| `GHz`
默认值	`50.0 Hz`
程序使用名称	`f_rated`
可计算	是

# Number of pole pairs — 对极数

Details

机的对极数。

默认值	`2.0`
程序使用名称	`N_pole_pairs`
可计算	是

# Zero sequence — 零序模型
Exclude | Include

Details

零序模型:

Include -优先考虑模型的准确性。当为使用分区求解的仿真启用零序条件时，会发生错误。

Exclude -优先考虑桌面模拟或实时部署的模拟速度。

值	`Exclude` \| `Include`
默认值	`Include`
程序使用名称	`zero_sequence`
可计算	无

# Rotor angle definition — 用于测量转子旋转角度的参考点
Angle between the a-phase magnetic axis and the q-axis | Angle between the a-phase magnetic axis and the d-axis

Details

测量转子旋转角度的参考点。

选择值时 Angle between the a-phase magnetic axis and the d-axis 轴心转子和 -当转子的旋转角度为零时，定子的相磁轴对齐。

选择值时 Angle between the a-phase magnetic axis and the q-axis 轴心转子和 -当转子的旋转角度为零时，定子的相磁轴对齐。

值	`Angle between the a-phase magnetic axis and the q-axis` \| `Angle between the a-phase magnetic axis and the d-axis`
默认值	`Angle between the a-phase magnetic axis and the d-axis`
程序使用名称	`axes_parameterization`
可计算	无

Impedances

# Stator resistance, Rs — 定子电阻

Details

定子电阻。这个参数应该更高。 0.

默认值	`0.0288`
程序使用名称	`R_s`
可计算	是

# Stator leakage inductance, Ll — 定子散射电感

Details

的定子散射电感。这个参数应该更高。 0.

默认值	`0.0969`
程序使用名称	`L_l`
可计算	是

# Stator d-axis mutual inductance, Lmd — 互轴电感定子

Details

沿轴的互感的定子。这个参数应该更高。 0.

默认值	`1.9583`
程序使用名称	`L_md`
可计算	是

# Stator q-axis mutual inductance, Lmq — 互轴电感定子

Details

沿轴的互感的定子。这个参数应该更高。 0.

默认值	`0.9045`
程序使用名称	`L_mq`
可计算	是

# Rotor field winding resistance, Rfd' — 转子励磁绕组的电阻

Details

转子励磁绕组的电阻。这个参数应该更高。 0.

默认值	`0.0028`
程序使用名称	`R_fd`
可计算	是

# Rotor field winding inductance, Llfd' — 转子励磁绕组的电感

Details

转子励磁绕组的电感。这个参数应该更高。 0.

默认值	`0.0813`
程序使用名称	`L_l_fd`
可计算	是

# Rotor d-axis damper winding resistance, Rkd' — 转子阻尼器沿轴绕组的阻力

Details

转子阻尼器沿轴绕组的阻力 . 这个参数应该更高。 0.

默认值	`0.0041`
程序使用名称	`R_kd`
可计算	是

# Rotor d-axis damper winding inductance, Llkd' — 转子阻尼器沿轴绕组的电感

Details

转子阻尼器沿轴绕组的电感 . 这个参数应该更高。 0.

默认值	`0.0918`
程序使用名称	`L_l_kd`
可计算	是

# Rotor q-axis damper winding resistance, Rkq' — 转子阻尼器沿轴绕组的阻力

Details

转子阻尼器沿轴绕组的阻力 . 这个参数应该更高。 0.

默认值	`0.0043`
程序使用名称	`R_kq`
可计算	是

# Rotor q-axis damper winding inductance, Llkq' — 转子阻尼器沿轴绕组的电感

Details

转子阻尼器沿轴绕组的电感 . 这个参数应该更高。 0.

默认值	`0.1174`
程序使用名称	`L_l_kq`
可计算	是

初始条件

# Initialization option — 初始化选项
Set targets for rotor angle and Park’s transform variables | Set real power, reactive power, terminal voltage, and terminal phase

Details

用于在模拟开始时设置某些参数和变量的值的模型:

*要设置独立于所连接网络的工作点请选择 Set real power, reactive power, terminal voltage, and terminal phase.

*要在建模之前指定块变量的优先级和初始目标值，请选择 Set targets for rotor angle and Park’s transform variables. 有关详细信息，请参阅使用目标值配置物理块.

值	`Set targets for rotor angle and Park’s transform variables` \| `Set real power, reactive power, terminal voltage, and terminal phase`
默认值	`Set real power, reactive power, terminal voltage, and terminal phase`
程序使用名称	`initialization_option`
可计算	无

# Terminal voltage magnitude — 终端电压
V | uV | mV | kV | MV

Details

端子处的电压值。

依赖关系

若要使用此参数，请为参数设置 *Initialization option*价值 Set real power, reactive power, terminal voltage, and terminal phase.

计量单位	`V` \| `uV` \| `mV` \| `kV` \| `MV`
默认值	`240.0 V`
程序使用名称	`V_mag_start`
可计算	是

# Terminal voltage angle corresponding to ABC group — 对应于组ABC的端子处的电压角
rad | deg | rev | mrad | arcsec | arcmin | gon

Details

ABC组的定子对应的端子处的电压角。

依赖关系

若要使用此参数，请为参数设置 *Initialization option*价值 Set real power, reactive power, terminal voltage, and terminal phase.

计量单位	`rad` \| `deg` \| `rev` \| `mrad` \| `arcsec` \| `arcmin` \| `gon`
默认值	`0.0 deg`
程序使用名称	`V_ang_start`
可计算	是

# Terminal active power (ABC group) — 与ABC组对应的终端有功功率
W | uW | mW | kW | MW | GW | V*A | HP_DIN

Details

ABC组的定子绕组产生的有源端功率。

依赖关系

若要使用此参数，请为参数设置 *Initialization option*价值 Set real power, reactive power, terminal voltage, and terminal phase.

计量单位	`W` \| `uW` \| `mW` \| `kW` \| `MW` \| `GW` \| `V*A` \| `HP_DIN`
默认值	`50e3 V*A`
程序使用名称	`P1_t_start`
可计算	是

# Terminal reactive power (ABC group) — 组ABC对应的终端无功功率
W | uW | mW | kW | MW | GW | V*A | HP_DIN

Details

ABC组的定子绕组产生的端子处的无功功率。

依赖关系

若要使用此参数，请为参数设置 *Initialization option*价值 Set real power, reactive power, terminal voltage, and terminal phase.

计量单位	`W` \| `uW` \| `mW` \| `kW` \| `MW` \| `GW` \| `V*A` \| `HP_DIN`
默认值	`0.0 V*A`
程序使用名称	`Q1_t_start`
可计算	是

# Terminal active power (XYZ group) — XYZ组对应的终端有功功率
W | uW | mW | kW | MW | GW | V*A | HP_DIN

Details

XYZ组定子绕组产生的有源端功率。

依赖关系

若要使用此参数，请为参数设置 *Initialization option*价值 Set real power, reactive power, terminal voltage, and terminal phase.

计量单位	`W` \| `uW` \| `mW` \| `kW` \| `MW` \| `GW` \| `V*A` \| `HP_DIN`
默认值	`20e3 V*A`
程序使用名称	`P2_t_start`
可计算	是

# Terminal reactive power (XYZ group) — XYZ组对应的终端无功功率
W | uW | mW | kW | MW | GW | V*A | HP_DIN

Details

XYZ组定子绕组产生的端子处的无功功率。

依赖关系

若要使用此参数，请为参数设置 *Initialization option*价值 Set real power, reactive power, terminal voltage, and terminal phase.

计量单位	`W` \| `uW` \| `mW` \| `kW` \| `MW` \| `GW` \| `V*A` \| `HP_DIN`
默认值	`0.0 V*A`
程序使用名称	`Q2_t_start`
可计算	是

Thermal

# Enable thermal port — 打开热端口

Details

选择此选项可使用单元的热端口，并在将能量转换为热量时模拟损耗。

默认值	`false (关掉)`
程序使用名称	`has_thermal_port`
可计算	无

Details

指定发动机参数的温度。

依赖关系

若要使用此选项，请选中此框 Enable thermal port.

计量单位	`K` \| `degC` \| `degF` \| `degR` \| `deltaK` \| `deltadegC` \| `deltadegF` \| `deltadegR`
默认值	`298.15 K`
程序使用名称	`T_measurement`
可计算	是

Details

比率在与温度有关的方程中.

默认值 3.93e-3 1/K对应于铜。

依赖关系

要使用此选项，请选中该框 Enable thermal port.

计量单位	`1/K` \| `1/degR` \| `1/deltaK` \| `1/deltadegC` \| `1/deltadegF` \| `1/deltadegR`
默认值	`0.00393 1/K`
程序使用名称	`alpha`
可计算	是

# Thermal mass for each stator winding — 绕组的热容量
J/K | kJ/K

Details

每个定子绕组的热容量的值。热容量是将温度升高一度所需的能量。

依赖关系

要使用此选项，请选中该框 Enable thermal port.

计量单位	`J/K` \| `kJ/K`
默认值	`100.0 J/K`
程序使用名称	`stator_thermal_mass`
可计算	是

# Rotor thermal mass — 转子的热容量
J/K | kJ/K

Details

转子的热容量的值。热容量是将温度升高一度所需的能量。

依赖关系

若要使用此选项，请选中此框 Enable thermal port.

计量单位	`J/K` \| `kJ/K`
默认值	`200.0 J/K`
程序使用名称	`rotor_thermal_mass`
可计算	是

文学作品

Kieferndorf，F.，Burzanowska，H.，Kanerva S.，Sario P._双星，缠绕场，同步机器中基于转子的谐波的建模。_2008年第18届国际电机会议：维拉摩拉，1-6。
Burzanowska,H.,Sario P,Stulz C.,Joerg P._具有直接扭矩控制(DTC)和双星同步机器的冗余驱动,模拟和验证. 2007年欧洲电力电子与应用会议：奥尔堡，1-10。