简化同步发电机的速度控制
这个例子演示了三相，四线简化同步交流发电机的行为，当切换负载在一个网络:
*旋转速度控制器的存在
*恒定扭矩-无需速度控制
模型的一般视图
该模型基于库块[简化]Machine](https://engee.com/helpcenter/stable/fmod-electricity-synchronous/simplified-synchronous-machine.html)。容量为2000kVA（1600kW，功率因数为0.8），600V，1500rpm的简化同步发电机连接到容量为1600kW和400kvar的有源感性负载。 机定子绕组中性点接地。 发电机的内阻(Zg=0.0036+j0.16oe)为电枢绕组Ra和瞬态电抗X'd的电阻，发电机的惯量常数为H=0.6s，对应于J=67.5kg*m^2。
该模型提供了恒定扭矩Tmex和PI速度控制器之间的切换. 使用实现PI控制器的数学方向块对速度控制进行建模。 同步机在励磁绕组两端具有恒定电压。
一个三相开关用于关闭一个800千瓦的有源负载. 最初，开关闭合并在时间t=1s时打开，这导致有源负载的50％复位。
使用软件控制实现模型启动:
下载必要的库以随时间导入当前:
using DataFrames
gr()
在没有速度控制的情况下运行模型
确保手动开关处于从Constant-Tmex单元(OE)接收信号的位置。 默认情况下，模型已经处于此位置。
加载模型:
model_name = "ssm_speed_regulation"
model_name in [m.name for m in engee.get_all_models()] ? engee.open(model_name) : engee.load( "$(@__DIR__)/$(model_name).engee");
启动上传的模型:
results = engee.run(model_name)
模拟结果
导入模拟结果:
simulation_time = results["Ia, А"].time;
ia = results["Ia, А"].value;
ib = results["Ia, А"].value;
ic = results["Ia, А"].value;
f = results["f, о.е."].value;
Pel = results["Pэл, о.е."].value;
Tel = results["Tэл, о.е."].value;
Tmec = results["Тмех, о.е."].value;
呈现结果:
plot(simulation_time ,ia, legend=true, label="ia")
plot!(simulation_time ,ib, legend=true, label="ib")
plot!(simulation_time ,ic, legend=true, label="ic")
plot!(title = "Мгновенное значение тока статора", ylabel = "Ток, А", xlabel="Время, c")
plot(simulation_time ,f, legend=true, label="f")
plot!(title = "Частота вращения", ylabel = "Частота, о.е.", xlabel="Время, c")
plot(simulation_time ,Pel, legend=true, label="Pel")
plot!(title = "Активная электрическая мощность", ylabel = "Мощность, о.е.", xlabel="Время, c")
plot(simulation_time ,Tel, legend=true, label="Электрический момент")
plot!(simulation_time ,Tmec, legend=true, label="Механический момент")
plot!(title = "Моменты машины", ylabel = "Момент, о.е.", xlabel="Время, c")
请注意，当开关打开时，电力从0.8OE下降到0.4OE，汽车开始加速。 由于净机电扭矩现在等于:
速度增加等于:
在t=2s切换后一秒，速度的预期增加为0.33oe。 实际上，在t=2s处测量的速度略高于理论值（1.374oe与预期的1.33oe相比），因为电扭矩随着速度增加而减小，导致机电扭矩该扭矩高于0.4oe。
启动带有速度控制的模型
现在双击手动开关块以激活速度控制。
启动模型:
results = engee.run(model_name)
模拟结果
导入模拟结果:
simulation_time = results["Ia, А"].time;
ia = results["Ia, А"].value;
ib = results["Ia, А"].value;
ic = results["Ia, А"].value;
f = results["f, о.е."].value;
Pel = results["Pэл, о.е."].value;
Tel = results["Tэл, о.е."].value;
Tmec = results["Тмех, о.е."].value;
渲染结果:
plot(simulation_time ,ia, legend=true, label="ia")
plot!(simulation_time ,ib, legend=true, label="ib")
plot!(simulation_time ,ic, legend=true, label="ic")
plot!(title = "Мгновенное значение тока статора", ylabel = "Ток, А", xlabel="Время, c")
plot(simulation_time ,f, legend=true, label="f")
plot!(title = "Частота вращения", ylabel = "Частота, о.е.", xlabel="Время, c")
plot(simulation_time ,Pel, legend=true, label="Pel")
plot!(title = "Активная электрическая мощность", ylabel = "Мощность, о.е.", xlabel="Время, c")
plot(simulation_time ,Tel, legend=true, label="Электрический момент")
plot!(simulation_time ,Tmec, legend=true, label="Механический момент")
plot!(title = "Моменты машины", ylabel = "Момент, о.е.", xlabel="Время, c")
请注意，为了将速度保持在其参考值（1oe），调节器已将机械扭矩降低到0.4oe。
结论:
在这个例子中，显示了一个简化的同步机器单元在有和没有速度控制的扰动下的操作。 使用了命令控制模型的工具，并将仿真结果导入脚本，并使用绘图库中的图形进行可视化。