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六相同步电机

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

六相同步电机 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

  • , -ABC组沿轴的定子电压 , 和零序,分别由公式确定

    ,

    哪里 , -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;

  • , -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;

  • -沿轴的abc组定子绕组电流 , 和零序,定义为

    ,

    哪里 , -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

  • , -XYZ组沿轴的定子电压 , 和零序,分别由公式确定

    ,

    哪里 , -XYZ组的定子电压,从端口*~XYZ*到中性端口*n1测量*;

  • , -XYZ组沿轴的流量联轴器 , 和零序;

  • -XYZ组沿轴的定子绕组电流 , 和零序,定义为

    ,

    哪里 , -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;

  • -沿轴的阻尼器绕组上的电压 从定子侧;它们都是相等的 0;

  • , -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;

  • -定子沿轴的互感器 .

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 *启用热端口 如果未安装,则该装置不包含热端口。

*如果复选框 *启用热端口 如果安装,该装置包含每个绕组和转子的非定向热端口。

变量

使用*Initial targets*参数组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,Initial targets*参数仅在参数时可见 *初始化选项 值已设置 设置转子角度和派克变换变量的目标值 或者如果复选框被选中 启用热端口 .

港口

非定向

# 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 启用热端口.

程序使用名称

stator_thermal_port_x

# 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

# 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 启用热端口.

程序使用名称

stator_thermal_port_b

# 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 *零序*价值 包含.

程序使用名称

n1

# ~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

# HC/HC — 相热口 с
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 启用热端口.

程序使用名称

stator_thermal_port_c

# 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 启用热端口.

程序使用名称

stator_thermal_port_y

# 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 启用热端口.

程序使用名称

rotor_thermal_port

# ~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

# 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

# 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 启用热端口.

程序使用名称

stator_thermal_port_z

# — 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 启用热端口.

程序使用名称

stator_thermal_port_a

# 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

# 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

# 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 *零序*价值 包含.

程序使用名称

n2

参数

主要的

# 额定电压(线间,均方根值) — 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

# 额定功率 — 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

# 转子角度定义 — 用于测量转子旋转角度的参考点
a相磁轴与q轴之间的夹角 | a相磁轴与d轴之间的夹角

Details

测量转子旋转角度的参考点。

选择值时 a相磁轴与d轴之间的夹角 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 a相磁轴与q轴之间的夹角 轴心 转子和 -当转子的旋转角度为零时,定子的相磁轴对齐。

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

# 零序 — 零序模型
排除 | 包含

Details

零序模型:

  • 包含 -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。

  • 排除 -优先考虑桌面模拟或实时部署的模拟速度。

Exclude | Include

默认值

Include

程序使用名称

zero_sequence

可计算

# 额定电频率 — 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

# 极对数 — 对极数

Details

机的对极数。

默认值

2

程序使用名称

N_pole_pairs

可计算

# 电阻温度系数 — 电阻温度系数
1/K | 1/degR | 1/deltaK | 1/deltadegC | 1/deltadegF | 1/deltadegR

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 启用热端口.

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

# 转子热质量 — 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 启用热端口.

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

# 启用热端口 — 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

# 测量温度 — 标称温度
K | degC | degF | degR | deltaK | deltadegC | deltadegF | deltadegR

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 启用热端口.

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

# 每个定子绕组的热容 — 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 启用热端口.

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

初始条件

# 初始化选项 — 初始化选项
设置转子角度和派克变换变量的目标值 | 设定有功功率、无功功率、端电压和端相位。

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 设定有功功率、无功功率、端电压和端相位。.

*要在建模之前指定块变量的优先级和初始目标值,请选择 设置转子角度和派克变换变量的目标值. 有关详细信息,请参阅 使用目标值配置物理块.

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

# 端子无功功率(ABC组) — 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 *初始化选项*价值 设定有功功率、无功功率、端电压和端相位。.

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

# 端子无功功率(XYZ组) — 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 *初始化选项*价值 设定有功功率、无功功率、端电压和端相位。.

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

# 端子电压幅值 — 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 *初始化选项*价值 设定有功功率、无功功率、端电压和端相位。.

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

# 端子有功功率(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 *初始化选项*价值 设定有功功率、无功功率、端电压和端相位。.

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

# 端子有功功率(ABC组) — 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 *初始化选项*价值 设定有功功率、无功功率、端电压和端相位。.

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

# 对应ABC组的端子电压相角 — 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 *初始化选项*价值 设定有功功率、无功功率、端电压和端相位。.

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

阻抗

# 转子励磁绕组电感,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

# 定子q轴互感,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

# 转子励磁绕组电阻,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

# 转子直轴阻尼绕组漏感 — 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

# 定子漏感,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

# 转子q轴阻尼绕组电阻,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

# 定子d轴互感,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

# 定子电阻,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

# 转子d轴阻尼绕组电阻,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

# 转子q轴阻尼绕组电感,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

文学作品

  1. 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。

  2. 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。