相域同步机

同步机在相位坐标与内部损坏.

模块类型: AcausalElectricPowerSystems.Electromechanical.Synchronous.PhaseDomain

库中的路径:

/Physical Modeling/Electrical/Electromechanical/Synchronous/Phase-Domain Synchronous Machine

资料描述

座 相域同步机 模拟具有内部损坏的相位坐标的同步机器。本机可用于模拟定子和场绕组的匝间短路、相间短路和接地故障等内部损坏。对于每个机器绕组，同时可选择的损坏点的数量最多为两个。

为了实现这个模型，使用了相位坐标法[1]：机器电感的值取决于转子位置和饱和水平。相位坐标中的数学模型使得模拟同步机器的内部损坏成为可能。为了模拟同步机器的内部损坏，有必要计算机器绕组的自感和互感，包括故障绕组，作为转子位置和饱和度的函数。

对机器绕组损坏的模拟假设访问损坏的应用场所。损坏点将绕组分为两部分—损坏和未损坏。根据损坏的性质（外壳短路、匝间短路、相间短路等）。)和实验条件，损伤点的数量可以是几个。因此，每个损坏的绕组必须在模型中由几个部分—绕组表示，如下图所示。

每一个 I绕组在机器中表示为具有其磁轴的等效正弦分布绕组，其特征在于角，以及等效（有效）匝数如下图所示。

港口

输出

# o — 机变量的当前值的向量的端口
向量资料

Details

机变量的当前值的向量的端口。将其连接到单元 *同步机器测量*输出变量作为信号。

数据类型	`漂浮64`
复数支持	非也。

非定向

# ~1 — 定子绕组输出的开始
电力

Details

可扩展的三相端口连接到定子绕组输出的开始.

程序使用名称

port1

# n — 中立
电力

Details

定子绕组中性点对应的电端口。

依赖关系

要使用此端口，请设置参数 定子负端连接 价值 中性点.

程序使用名称

n

# A1，A2 — a相内部绕组节点
电力

Details

相绕组的内部元件 .

依赖关系

要使用此端口，请选中此框 启用A相绕组故障 . 输入端口数 A 取决于参数中指定的点数 A相故障点占中性点的百分比 . 如果指定了单个点（例如 [50.0]），那么只会使用端口*A1*;如果指定了两个点（例如 [50.0, 75.0]），然后将使用两个端口：A1*和*A2。

程序使用名称

a1

# B1，B2 — b相内部绕组节点
电力

Details

相绕组的内部元件 .

依赖关系

要使用此端口，请选中此框 启用B相绕组故障 . 输入端口数*B*取决于参数中指定的点数 B 相故障点距中性点的百分比 . 如果指定了单个点（例如 [50.0]），那么只会使用端口*B1*;如果指定了两个点（例如 [50.0, 75.0]），然后将使用两个端口：B1*和*B2。

程序使用名称

b1

# C1，C2 — c相内部绕组节点
电力

Details

相绕组的内部元件 .

依赖关系

要使用此端口请选中*Enable fault in phase With winding*复选框。输入端口数*C*取决于参数中指定的点数 C相故障点占中性点的百分比 . 如果指定了单个点（例如 [50.0]），那么只会使用端口*C1*;如果指定了两个点（例如 [50.0, 75.0]），然后将使用两个端口：C1*和*C2。

程序使用名称

c1

# F1，F2 — 励磁绕组的内部部件
电力

Details

励磁绕组的内部部件。

依赖关系

要使用此端口，请设置参数 励磁类型 价值 电气输入端口 并选中该框 启用励磁绕组故障 . 输入端口数*F*取决于参数中指定的点数 励磁绕组故障点占端子的百分比 . 如果指定了单个点（例如 [50.0]），那么只会使用端口*F1*;如果指定了两个点（例如 [50.0, 75.0]），然后将使用两个端口：F1*和*F2。

程序使用名称

f1

# ~2 — 定子绕组输出端
电力

Details

可扩展的三相端口连接到定子绕组的终端端。

依赖关系

要使用此端口，请设置参数 定子负端连接 价值 三相端口.

程序使用名称

port2

# R — 机的转子
旋转力学

Details

转子的机械旋转的端口。

依赖关系

要使用此端口，请设置参数 机械输入类型 价值 机械输入端口.

程序使用名称

rod_flange

# C — 机器本体
旋转力学

Details

机本体机械转动的端口。

依赖关系

要使用此端口，请设置参数 机械输入类型 价值 机械输入端口.

程序使用名称

case_flange

# fd+ — 励磁电路的正极端口
电力

Details

励磁电路的正极端口。

依赖关系

要使用此端口，请设置参数 励磁类型 价值 电气输入端口.

程序使用名称

fd_p

# 食物及卫生局– — 励磁电路的负端口
电力

Details

励磁电路的负极端口。

依赖关系

要使用此端口，请设置参数 励磁类型 价值 电气输入端口.

程序使用名称

fd_n

输入

# Efd — 来自控制系统的激励电压
标量,标量

Details

输入端口，用于以相对单位来自控制系统的激励电压。

依赖关系

要使用此端口，请设置参数 励磁类型 价值 信号控制端口.

数据类型	`漂浮64`
复数支持	非也。

# w — 速度取决于控制系统
标量,标量

Details

来自控制系统的速度输入端口，单位为rad/s。

依赖关系

要使用此端口，请设置参数 机械输入类型 价值 信号输入（速度）.

数据类型	`漂浮64`
复数支持	非也。

# 下午 — 来自控制系统的机械动力
标量,标量

Details

相对单元的来自控制系统的机械动力的输入端口。

依赖关系

要使用此端口，请设置参数 机械输入类型 价值 信号输入（功率）.

数据类型	`漂浮64`
复数支持	非也。

参数

主要的

# 额定视在功率 — 机器的额定功率
瓦特 | uW | mW | kW | min | GW | V*A | HP_DIN

Details

机的额定功率。

计量单位	`W` \| `uW` \| `mW` \| `kW` \| `MW` \| `GW` \| `V*A` \| `HP_DIN`
默认值	`555e6 V*A`
程序使用名称	`S_rated`
可计算	是

# 额定电压，V — 线路电压的标称有效值
V | uV | mV | kV | mV

Details

线电压的标称有效值。

计量单位	`V` \| `uV` \| `mV` \| `kV` \| `MV`
默认值	`24e3 V`
程序使用名称	`V_rated`
可计算	是

# 额定电频率 — 额定频率
Hz | kHz | MHz | GHz

Details

的标称频率。

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

# 励磁类型 — 唤醒的控制
信号控制端口 | 电气输入端口

Details

励磁控制的选择:

信号控制端口 -定向信号，O.E.;
电气输入端口 -电信号，V。

值	`Signal control port` \| `Electrical input ports`
默认值	`Signal control port`
程序使用名称	`field_excitation_input`
可计算	无

# Выкл. — 励磁电路的基本变量
励磁电路电压 | 励磁回路电流

Details

选择确定机器在怠速模式下的额定电压的励磁电路的预设基极变量:

励磁电路电压 -励磁电路的电流;
励磁回路电流 -激励电路的电压。

依赖关系

若要使用此参数，请为参数设置 励磁类型 价值 电气输入端口.

值	`Field circuit voltage` \| `Field circuit current`
默认值	`Field circuit current`
程序使用名称	`field_circuit_parameterization`
可计算	无

# 励磁回路电压 — 励磁电压
V | uV | mV | kV | MV

Details

产生所需的激励电压的值额定怠速时的额定电压。

依赖关系

若要使用此参数，请为参数设置 励磁类型 价值 电气输入端口，而对于参数 Выкл. 价值 励磁电路电压.

计量单位	`V` \| `uV` \| `mV` \| `kV` \| `MV`
默认值	`100.0 V`
程序使用名称	`E_fd_base`
可计算	是

# 励磁回路电流 — 励磁电路电流
A | Pa | nA | uA | MA | kA | MA

Details

产生额定电流所需的励磁电路电流的值额定怠速时的电压。

依赖关系

若要使用此参数，请为参数设置 励磁类型 价值 电气输入端口，而对于参数 Выкл. 价值 励磁回路电流.

计量单位	`A` \| `pA` \| `nA` \| `uA` \| `mA` \| `kA` \| `MA`
默认值	`1300.0 A`
程序使用名称	`I_fd_base`
可计算	是

# 机械输入类型 — 机的机械运动的控制类型
信号输入（速度） | 信号输入（功率） | 机械输入端口

Details

选择控制机器的机械运动:

信号输入（速度） -方向速度设定信号，O.E.;
信号输入（功率） -方向信号设置功率，O.E.;
机械输入端口 -来自扭矩或速度源的机械信号。

值	`Signal input (speed)` \| `Signal input (power)` \| `Mechanical input ports`
默认值	`Signal input (speed)`
程序使用名称	`mechanical_input`
可计算	无

# 转子类型 — 转子类型
凸极 | 圆柱形

Details

显式或隐式极机:

凸极 -单极型转子，沿轴一个阻尼绕组 ;
圆柱形 -转子的隐极型，沿轴有两个阻尼绕组 .

值	`Salient pole` \| `Round`
默认值	`Round`
程序使用名称	`rotor_type`
可计算	无

# 定子负端连接 — 进入定子绕组端部
中性点 | 三相端口

Details

选择定子绕组端部的端口:

中性点 -进入中立点;
三相端口 -访问三个阶段结束。

值	`Neutral point` \| `Three-phase port`
默认值	`Neutral point`
程序使用名称	`stator_negative_end_connections`
可计算	无

阻抗

# 定子电阻 Ra — 定子的有源电阻

Details

相对单位的定子的有功电阻。

默认值	`0.003`
程序使用名称	`R_a`
可计算	是

# 定子漏抗 Xl — 定子绕组的电感散射电阻

Details

相对单位的定子绕组的感应散射电阻。

默认值	`0.15`
程序使用名称	`X_l`
可计算	是

# 直轴同步电抗 — 沿轴同步感应电阻

Details

沿轴同步感应电阻以相对单位。

默认值	`1.81`
程序使用名称	`X_d`
可计算	是

# 交轴同步电抗 — 沿轴同步感应电阻

Details

沿轴同步感应电阻以相对单位。

默认值	`1.76`
程序使用名称	`X_q`
可计算	是

# d轴暂态电抗 Xd' — 沿轴的瞬态感应电阻

Details

瞬态感应电阻沿轴线以相对单位。

默认值	`0.3`
程序使用名称	`X_p_d`
可计算	是

# q轴暂态电抗 Xq' — 沿轴的瞬态感应电阻

Details

瞬态感应电阻沿轴线以相对单位。

依赖关系

若要使用此参数，请为参数设置 q轴阻尼回路数量 价值 2.

默认值	`0.65`
程序使用名称	`X_p_q`
可计算	是

# d-axis subtransient reactance Xd" — 沿轴的超导感应电阻

Details

超导电感电阻沿轴线以相对单位。

默认值	`0.23`
程序使用名称	`X_pp_d`
可计算	是

# q-axis subtransient reactance Xq" — 沿轴的超导感应电阻

Details

超导电感电阻沿轴线以相对单位。

默认值	`0.25`
程序使用名称	`X_pp_q`
可计算	是

时间常数

# 指定d轴时间常数 — 沿轴选择时间常数的设置
开路 | 短路

Details

沿轴选择时间常数的设置 :

开路 -定子绕组开路时;
短路 -定子绕组短路时。

值	`Open circuit` \| `Short circuit`
默认值	`Open circuit`
程序使用名称	`option_d`
可计算	无

# d轴暂态开路时间常数Td0' — 沿轴的时间转换常数定子绕组开路时
s | ns | uS | ms | min | hr | d

Details

过渡时间常数沿轴线时定子绕组开路。

依赖关系

若要使用此参数，请为参数设置 指定d轴时间常数 价值 开路.

计量单位	`s` \| `ns` \| `us` \| `ms` \| `min` \| `hr` \| `d`
默认值	`8.0 s`
程序使用名称	`T_p_d0`
可计算	是

# d-axis transient open-circuit Td0" — 沿轴的超瞬态时间常数定子绕组开路时
s | ns | uS | ms | min | hr | d

Details

超瞬态时间常数沿轴线时定子绕组开路。

依赖关系

若要使用此参数，请为参数设置 指定d轴时间常数 价值 开路.

计量单位	`s` \| `ns` \| `us` \| `ms` \| `min` \| `hr` \| `d`
默认值	`0.03 s`
程序使用名称	`T_pp_d0`
可计算	是

# d轴暂态短路时间常数Td' — 沿轴的时间转换常数定子绕组短路时
s | ns | uS | ms | min | hr | d

Details

过渡时间常数沿轴线时定子绕组短路。

依赖关系

若要使用此参数，请为参数设置 指定d轴时间常数 价值 短路.

计量单位	`s` \| `ns` \| `us` \| `ms` \| `min` \| `hr` \| `d`
默认值	`1.326 s`
程序使用名称	`T_p_d`
可计算	是

# d-axis transient short-circuit Td" — 沿轴的超瞬态时间常数定子绕组短路时
s | ns | uS | ms | min | hr | d

Details

超瞬态时间常数沿轴线时定子绕组短路。

依赖关系

若要使用此参数，请为参数设置 指定d轴时间常数 价值 短路.

计量单位	`s` \| `ns` \| `us` \| `ms` \| `min` \| `hr` \| `d`
默认值	`0.023 s`
程序使用名称	`T_pp_d`
可计算	是

# 指定 q 轴时间常数 — 沿轴选择时间常数的设置
开路 | 短路

Details

沿轴选择时间常数的设置 :

开路 -定子绕组开路时;
短路 -定子绕组短路时。

值	`Open circuit` \| `Short circuit`
默认值	`Open circuit`
程序使用名称	`option_q`
可计算	无

# q轴暂态开路时间常数Tq0' — 沿轴的时间转换常数定子绕组开路时
s | ns | uS | mS | min | hr | d

Details

过渡时间常数沿轴线时定子绕组开路。

依赖关系

若要使用此参数，请为参数设置 指定 q 轴时间常数 价值 开路.

计量单位	`s` \| `ns` \| `us` \| `ms` \| `min` \| `hr` \| `d`
默认值	`1 s`
程序使用名称	`T_p_q0`
可计算	是

# q轴次暂态开路时间常数 Tq0" — 沿轴的超瞬态时间常数定子绕组开路时
s | ns | uS | ms | min | hr | d

Details

超瞬态时间常数沿轴线时，定子绕组开路。

依赖关系

若要使用此参数，请为参数设置 指定 q 轴时间常数 价值 开路.

计量单位	`s` \| `ns` \| `us` \| `ms` \| `min` \| `hr` \| `d`
默认值	`0.07 s`
程序使用名称	`T_pp_q0`
可计算	是

# q轴暂态短路时间常数Tq' — 沿轴的时间转换常数定子绕组短路时
s | ns | uS | ms | min | hr | d

Details

过渡时间常数沿轴线时定子绕组短路。

依赖关系

若要使用此参数，请为参数设置 指定 q 轴时间常数 价值 短路.

计量单位	`s` \| `ns` \| `us` \| `ms` \| `min` \| `hr` \| `d`
默认值	`0.3693 s`
程序使用名称	`T_p_q`
可计算	是

# q轴次暂态短路时间常数 Tq" — 沿轴的超瞬态时间常数定子绕组短路时
s | ns | uS | ms | min | hr | d

Details

超瞬态时间常数沿轴线时定子绕组短路。

依赖关系

若要使用此参数，请为参数设置 指定 q 轴时间常数 价值 短路.

计量单位	`s` \| `ns` \| `us` \| `ms` \| `min` \| `hr` \| `d`
默认值	`0.0269 s`
程序使用名称	`T_pp_q`
可计算	是

初始条件

# 端子电压幅值 — 发电机电压的初始值
V | uV | MV | kV | mV

Details

发电机电压的初始值。

计量单位	`V` \| `uV` \| `mV` \| `kV` \| `MV`
默认值	`24e3 V`
程序使用名称	`V_mag_start`
可计算	是

# 端电压角 — 发电机的电压角初始值
弧度 | deg | rev | mrad | arcsec | arcmin | gon

Details

发电机的电压角初始值。

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

# 产生的有功功率 — 产生的有功功率的初始值
W | uW | min | kW | min | GW | V*A | HP_DIN

Details

生的有功功率的初始值。

计量单位	`W` \| `uW` \| `mW` \| `kW` \| `MW` \| `GW` \| `V*A` \| `HP_DIN`
默认值	`500e6 V*A`
程序使用名称	`P_t_start`
可计算	是

# 发出的无功功率 — 产生的无功功率的初始值
W | uW | mW | kW | min | GW | V*A | HP_DIN

Details

产生的无功功率的初始值。

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	`Q_t_start`
可计算	是

min

# 惯性常数 H — 惯性常数
s | ns | uS | ms | min | hr | d | W*s/(A*V)

Details

的惯性常数。

依赖关系

若要使用此参数，请为参数设置 机械输入类型 价值 信号输入（功率）.

计量单位	`s` \| `ns` \| `us` \| `ms` \| `min` \| `hr` \| `d` \| `Ws/(AV)`
默认值	`0.2 Ws/(AV)`
程序使用名称	`H`
可计算	是

# 摩擦系数 — 摩擦阻尼系数

Details

摩擦阻尼系数。

依赖关系

若要使用此参数，请为参数设置 机械输入类型 价值 信号输入（功率）.

默认值	`0.0`
程序使用名称	`friction_factor`
可计算	是

# 指定噪声类型 — 摩擦瞬间的计算类型
零 | 额定

Details

选择如何在机器的运动方程中考虑摩擦力矩:

零 -关于速度;
额定 -关于速度偏差。

依赖关系

若要使用此参数，请为参数设置 机械输入类型 价值 信号输入（功率）.

值	`Zero` \| `Rated`
默认值	`Zero`
程序使用名称	`friction_type`
可计算	无

故障绕组

# 启用A相绕组故障 — a相的绕组正在损坏

Details

如果相绕组，请选中此框它正在被损坏。

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

# A相故障点占中性点的百分比 — a相绕组损坏点的位置

Details

相绕组的损伤点的位置矢量为中性点的百分比。

输入端口数 A 等于此向量的元素数。

依赖关系

若要使用此选项，请选中此框 启用A相绕组故障 .

默认值	`[50.0]`
程序使用名称	`A_winding_fault_points`
可计算	是

# 启用B相绕组故障 — B相的绕组正在损坏

Details

如果相绕组，请选中此框它正在被损坏。

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

# B 相故障点距中性点的百分比 — b相绕组损坏点的位置

Details

相绕组的损伤点的位置矢量为中性点的百分比。

输入端口数*B*等于此向量的元素数。

依赖关系

若要使用此选项，请选中此框 启用B相绕组故障 .

默认值	`[50.0]`
程序使用名称	`B_winding_fault_points`
可计算	是

# C 相绕组故障 — C相绕组正在损坏

Details

如果相绕组，请选中此框它正在被损坏。

输入端口数*C*等于此向量的元素数。

依赖关系

若要使用此选项，请选中此框 C 相绕组故障 .

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

# C相故障点占中性点的百分比 — C相绕组损坏点的位置

Details

相绕组的损伤点的位置矢量为中性点的百分比。

默认值	`[50.0]`
程序使用名称	`C_winding_fault_points`
可计算	是

# 启用励磁绕组故障 — 励磁绕组损坏

Details

如果现场绕组损坏，请选中此框。

输入端口数*F*等于此向量的元素数。

依赖关系

若要使用此参数，请为参数设置 励磁类型 价值 电气输入端口.

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

# 励磁绕组故障点占端子的百分比 — 励磁绕组损坏点的位置

Details

励磁绕组故障点的位置矢量占负输出的百分比。

依赖关系

若要使用此参数，请为参数设置 励磁类型 价值 电气输入端口 并选中该框 启用励磁绕组故障 .

默认值	`[50.0]`
程序使用名称	`F_winding_fault_points`
可计算	是

相饱和

# 饱和曲线规格 — 选择饱和度曲线设置
线性 | 数据点 | 系数

Details

选择饱和度曲线设置:

线性 -线性函数;
数据点 -积分表;
系数 -线性-二次函数。

值	`Linear` \| `Points` \| `Factors`
默认值	`Linear`
程序使用名称	`saturation_curve`
可计算	无

# 励磁电流计算方式 — 计算磁化电流以考虑饱和度的轴
D轴 | DQ-axes

Details

计算磁化电流以考虑饱和度的轴（或 ).

值	`D-axis` \| `DQ-axes`
默认值	`DQ-axes`
程序使用名称	`magnetization_axes`
可计算	无

# 沿励磁电流（横轴）的饱和曲线点坐标向量，标幺值 — 饱和度曲线点沿横坐标轴的坐标

Details

饱和曲线点沿横坐标轴的坐标的矢量（相对单位的激励电流）。

依赖关系

若要使用此参数，请为参数设置 饱和曲线规格 价值 数据点.

默认值	`[0.0, 0.48, 0.76, 1.38, 1.79]`
程序使用名称	`ifd_data`
可计算	是

# 空载转速下发电机电压（纵轴）饱和曲线点的坐标向量，标幺值 — 饱和度曲线点沿纵坐标轴的坐标

Details

饱和度曲线点沿纵坐标轴的坐标向量（相对单位的标称怠速下的发电机电压）。

依赖关系

若要使用此参数，请为参数设置 饱和曲线规格 价值 数据点.

默认值	`[0.0, 0.80, 1.08, 1.31, 1.40]`
程序使用名称	`Vag_data`
可计算	是

# 指定曲线相对于纵坐标1.0 SE10处的非饱和曲线向右偏移的系数。 — 定义曲线相对于不饱和度向右移位的系数纵坐标1.0处的曲线

Details

定义曲线相对于不饱和度向右移位的系数纵坐标1.0处的曲线。

依赖关系

若要使用此参数，请为参数设置 饱和曲线规格 价值 系数.

默认值	`0.0609`
程序使用名称	`SE10`
可计算	是

# 指定曲线在纵坐标1.2 SE12处相对于未饱和曲线向右偏移的系数。 — 定义曲线相对于不饱和度向右移位的系数纵坐标1.2处的曲线

Details

定义曲线相对于不饱和度向右位移的系数纵坐标1.2处的曲线。

依赖关系

若要使用此参数，请为参数设置 饱和曲线规格 价值 系数.

默认值	`0.1292`
程序使用名称	`SE12`
可计算	是

主要的

# Display Associated Initial Conditions — 显示初始条件

Details

在模型的诊断窗口中显示相应的初始条件。

默认值	`None`
程序使用名称	`display_initial_conditions`
可计算	无

文学作品

A.B.Dehkordi，P.Neti，A.M Gole和T.L.Maguire, «为实时环境开发和验证全面的同步机器模型»,IEEE Trans. 能量转换，Vol。 25，第1号，2010年3月。