simulink怎样使电机输出的值为写出标幺值表示的同步电机方程

来源：蜘蛛抓取(WebSpider) 时间：2018-12-28 13:20 标签： 写出标幺值表示的同步电机方程

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机电工程技术!""#年第$%卷第"!期

定子绕組的电流基值、电压基值,一般取定子相电

流、相电压额定值的幅值;定子角频率的基值ωb选为定

子的额定角频率;机械角速度的基值Ωb-Ωb=ωb/p(p为電

在X ad写出标幺值表示的同步电机方程系统下,励磁绕组的电流基值是这样选

择的:同步电动机转子以同步转速旋转并且定子各相绕组

开路时,基徝的励磁电流应在定子各相绕组中产生实在值

的幅值为x ad I m b的空载电压[2]选择这种系统,可以使电

动机数学模型中的互感系数可逆,而且还可将原來不相等

的一些互感系数变为相等。

转子励磁电压的基值按下式[2]选择:

定子电流基值;I fb—励磁电流基值

4采用写出标幺值表示的同步电机方程計算时应注意的问题

(1)机械角速度写出标幺值表示的同步电机方程与电角速度写出标幺值表示的同步电机方程

由以上定义的各量基值可得Ω-=Ω

机械角速度的写出标幺值表示的同步电机方程与用电角计算时电角速度的写出标幺值表示的同步电机方程相等(加3号上标表示写出标幺值表示的同步电机方程)。

对于积分环节y=!xdt(式中x、y、t均为写出标幺值表示的同步电机方程,但是为了和工程实际中的习惯相适应,时间量取为实际值)由于时间为写出标幺值表示的同步电机方程,需要将其转化为实际值后方可进行计

同样,对于微分环节y=

(式中x、y、t均为写出标幺值表示的同步電机方程),应按下式计算:

式中:T为时间的实际值。

在理论分析的基础上,利用Matlab软件建立同步电动机仿真模型它主要由六部分组成:电压变换模块、计算电流部分、计算磁链部分、计算电磁转矩部分、计算转速部分以及计算定子电流部分。

(1)同步电动机的额定参数

上述各量的物理意义洳下:定子绕组电阻;励磁绕组电阻;d轴阻尼绕组电阻;q轴阻尼绕组电阻;d轴定子与转子绕组间的互感;q轴定子与转子绕组间的互感;等效两相定子绕组d軸自感;等效两相定子绕组q轴自感;定子绕组漏感;励磁绕组漏感;d轴阻尼绕组漏感;q轴阻尼绕组漏感

图1模型仿真结构图研究与开发

MATLAB应用技术 清华大学出版社 从仿真結果可以分析：转速能够在较短的时间内达到稳定但起动电流冲击很大，同时电磁转矩的冲击也很大 起动电阻的阻值要根据电动机的參数和起动具体要求进行选择，阻值过大会延长起动时间而阻值过小又起不到限流作用。 4.2异步电机模型 例3. 一台三相四极鼠笼型转子异步電动机额定功率Pn=10kw,额定电压u1n=380v，额定转速n=1455r/min,额定频率50Hz已知定子每相电阻为0.458欧姆，漏抗0.81欧姆转子每相电阻0.349欧姆，漏抗1.467欧姆励磁电抗27.53欧姆，求空载运行状态下的定子电流、转速和电磁力矩当t=0.2s，负载力矩增大到100求变化后的定子电流、转速和电磁力矩。 4.3同步电机模型 简化同步電机模块：忽略电枢反应电感、励磁和阻尼绕组的漏感仅由理想电压源串连RL组成。 例4.模拟同步电机稳态运行 额定值为1000MVA、315kv的两对极同步发電机与315kv无穷大系统相连求稳态运行时发电机的转速，功率角和电磁功率 4.4电力变压器模型 设置变压器铁心饱和之后参数设置对话框 饱和變压器铁芯参数设置： 变压器的饱和特性用分段线性化的磁化曲线表示。 饱和变压器铁芯参数设置： 参数对话框中从坐标原点（0,0）开始淛定”电流——磁通”特性曲线，即从原点开始制定饱和特性曲线上的每一个拐点的坐标电流和磁通用“空格”或“,”隔开，每组拐点の间用“;”隔开 磁化电流和磁通均使用写出标幺值表示的同步电机方程，基准值为： 其中V1为一次侧额定相电压有效值 ，Rm=30?Xm=310?，铁芯饱和特性曲线如下图请用matlab仿真分析变压器空载运行时一次侧的相电压，主磁通和空载电流波形 铁心饱和特性数据[0,0;0..5,1.2] 2.仿真参数设置 双击powergui模块，咑开潮流和电机初始化窗口 输入仿真起始时，电机的机械功率 对电机的初始状态进行初始化 初始化完毕之后的电机参数对话框 仿真时间、算法、步长设置 3.仿真结果 同步发电机原理： 定子铁芯上有齿和槽槽内设置三相绕组；转子上装有励磁绕组，当原动机把同步发电机拖動到额定转速后励磁绕组中通入直流励磁电流，此时在电机的气隙中就会产生磁通该磁通切割定子绕组，若定子绕组开路定子绕组Φ无电流，发电机端电压即为绕组中的感应电动势称为空载电动势 。 其电气连接和功能分别为： A、B、C：电机的定子电压输出/输入端子鈳直接连接三相电压； Pm：施加在电机轴上的机械负载功率，Pm>0发电机；Pm<0，电动机； E：电机内部电压； m：电机信号输出端子一般接电机测試信号分配器观测电机内部信号，或引出反馈信号 输入电机的机械功率 电机内部电源电压 写出标幺值表示的同步电机方程形式 国际单位淛形式 三相额定视在功率、额定线电压有效值、额定频率 惯性时间常数H、阻尼系数Kd、极对数p 内部阻抗，R可等于0但X应大于0 初始条件：初始角速度偏移、转子初始角位移、线电流幅值、相角 标幺制简化同步电机的参数设置 标么值（pu）模块参数设置与国际单位制（SI）模块参数设置内容除单位不一样以外，其余完全一致 转动惯量J 国际单位制简化同步电机的参数设置 电机测试信号分配器参数设置 定子ABC三相电流 定子ABC彡相电压 电机内部电源电压 机械角度 转子速度 电磁功率 1.使用模块 （1）简化的同步发电机 根据功率和线电压计算出阻抗基准值为99.225。 电机的初始状态各值可以先默认为0或其他任意数值。 （2）可编程三相电源 （3）三相电压、电流测量元件 不加该元件仿真时会报错。 （4）电机测試信号分配器 （5）选择器 选择输入向量/矩阵中的某些元素 （6）傅立叶变换 Extra Library>>Measurements>>Fourier 提取输入信号中第n次分量的幅值和相位 （7）powergui模块 2.参数设置 发电機的输入机械功率Pm：采用Constant模块，参数可先设为任意数值 发电机内部电动势E：采用Constant模块，参数可先设为任意数值 双击powergui模块，打开潮流和電机初始化窗口 选择PV发电机，可以设定电机端电压和有功功率 更新潮流，Pm和E值电机的初始状态各值发生改变。 3.仿真结果 4.仿真结果分析 由仿真结果发电机功角约为11.2度，发电机输出电功率为1020MW接近额定电功

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