主要内容

感应电机

鼠笼式转子感应电机,具有单位或SI参数化

  • 库:
  • Simscape /电气/机电/异步

  • 感应机松鼠笼块

描述

感应电机块模型的鼠笼转子感应电机的基本参数表示在单位或国际单位制(SI)。鼠笼转子感应电机是一种感应电机。所有定子连接都可以在接线板上进行。因此,您可以使用wye配置和delta配置之间的切换来模拟软启动机制。如果您需要访问转子绕组,请使用感应机缠绕转子块来代替。

连接港口~1到三相电路。要在Delta配置中连接定子,请连接a相交换端口之间的块~1~2.要连接wye配置的定子,请连接端口~2到一个中性接地(三相)或者一个浮动中性(三相)块。

使用负载流目标值进行感应机初始化

如果块所在的网络与频时仿真模式兼容,则可以对网络进行负荷流分析。负载流分析提供了可用于初始化机器的稳态值。

有关更多信息,请参见使用Simscape Electrice进行负载流分析频率和时间模拟模式.有关如何使用来自负载流分析的数据初始化感应电机的示例,请参见带有负载流的感应电机初始化

方程

对于SI实现,该块将您输入的SI值转换为用于模拟的单位值。转换值是基于连接在三角绕组配置中的机器。

对于单位实现,您必须在阻抗选项卡中指定电阻和电感,该选项卡是基于在三角绕组配置中连接的机器。

有关SI和单位机器参数之间关系的信息,请参见机器参数的单位转换.有关单位参数化的信息,请参见单位单位系统系统

感应机方程是在同步坐标系下表示的,同步坐标系定义为

θ e t 0 t 2 π f r 一个 t e d d t

在哪里f评分为是值的价值额定电流频率参数。

帕克变换将定子方程映射到相对于额定电气频率稳定的参考系。公园转型的定义是

P 年代 2 3. 因为 θ e 因为 θ e - 2 π 3. 因为 θ e + 2 π 3. - θ e - θ e - 2 π 3. - θ e + 2 π 3. 1 2 1 2 1 2

在哪里θe是电角度。

Park变换用于定义单位感应机方程。定子电压方程定义为

v d 年代 1 ω b 一个 年代 e d ψ d 年代 d t - ω ψ 年代 + R 年代 d 年代

v 年代 1 ω b 一个 年代 e d ψ 年代 d t + ω ψ d 年代 + R 年代 年代

v 0 年代 1 ω b 一个 年代 e d ψ 0 年代 d t + R 年代 0 年代

地点:

  • vdsvQS.,v0s.d-轴,和零序定子电压,定义为

    v d 年代 v 年代 v 0 年代 P 年代 v 一个 v b v c

    v一个vb,vc是跨端口的定子电压~1~2

  • ω根据为单位基本电速度。

  • ψdsψQS.,ψ0s.d-轴,-轴,零序定子磁链。

  • R年代为定子电阻。

  • dsQS.,0s.d-轴,的零序定子电流

    d 年代 年代 0 年代 P 年代 一个 b c

    一个b,c定子电流是否从端口流出~1港口~2

转子电压方程定义为

v d r 1 ω b 一个 年代 e d ψ d r d t - ω - ω r ψ r + R r d d r 0

v r 1 ω b 一个 年代 e d ψ r d t + ω - ω r ψ d r + R r d r 0

地点:

  • v博士vQR.d设在和-AXIS转子电压。

  • ψ博士ψQR.d设在和轴转子磁链。

  • ω是每单位同步速度。对于同步参考帧,值为1。

  • ωr是每单位机械转速。

  • Rrd.是转子电阻是否参考定子。

  • 博士QR.d设在和设在转子电流。

定子磁通连杆方程由

ψ d 年代 l 年代 年代 d 年代 + l d r

ψ 年代 l 年代 年代 年代 + l r

ψ 0 年代 l 年代 年代 0 年代

在哪里lSS.定子自感和l是磁化电感。

转子磁通连杆方程由

ψ d r l r r d d r + l d 年代

ψ r l r r d r + l 年代

在哪里lrrd.转子自感是否参考定子。

转子转矩定义为

T ψ d 年代 年代 - ψ 年代 d 年代

定子自感lSS.,定子漏电电感lls、磁化电感l是相关的

l 年代 年代 l l 年代 + l

转子自身电感lrrd.,转子漏感l、磁化电感l是相关的

l r r d l l r d + l

当提供饱和曲线时,以确定作为磁化通量的函数的饱和磁化电感的等式是:

l _ 年代 一个 t f ψ

ψ ψ d 2 + ψ 2

没有饱和时,方程简化为

l _ 年代 一个 t l

绘图和显示选项

您可以使用绘图和显示操作块上下文菜单上的菜单。

右键单击块,然后从中右键单击菜单,选择一个选项:

  • 显示基值-在MATLAB中显示机器的单位基值®命令窗口。

  • 图扭矩速度(SI)-使用当前机器参数,在MATLAB图形窗口中绘制扭矩与速度的关系图,均用SI单位测量。

  • 图扭矩速度(pu)-使用当前机器参数,在MATLAB图形窗口中绘制扭矩与速度,均以单位测量。

  • 绘制开路饱和度-在MATLAB图形窗口中绘制终端电压与空载线电流,均为单位。情节包含三个线索:

    • 不饱和-定子磁化电感(不饱和)。

    • 饱和 - 开路查找表(v你指定。

    • 由每单元开路查找表导出的开路查找表(v你指定。该数据用于计算饱和磁化电感,lm_sat,饱和系数,K年代,相对于磁链,ψ, 特征。

  • 情节饱和因素-图的饱和系数,K年代,相对于磁链,ψ,在使用机器参数的MATLAB图形窗口中。此参数来自您指定的其他参数:

    • 无负载线电流饱和数据,

    • 终端电压饱和数据,v

    • 漏电感,lls

  • 情节饱和电感- 绘制磁化电感,lm_sat,相对于磁链,ψ,在使用机器参数的MATLAB图形窗口中。此参数来自您指定的其他参数:

    • 无负载线电流饱和数据,

    • 终端电压饱和数据,v

    • 漏电感,lls

对于SI实施,v是在V(相-相RMS)和是A (rms)。

变量

使用变量设置来指定在模拟之前块变量的优先级和初始目标值。有关更多信息,请参见设置块变量的优先级和初始目标

变量中可见的变量类型变量属性中选择的初始化方法主要的设置,为初始化选项参数。使用以下命令指定目标值:

  • 通量变量-设置初始化选项参数到设置磁通变量的目标

  • 来自负载流分析的数据 - 设置初始化选项参数到为负荷流量变量设定目标

如果您选择为负荷流量变量设定目标,要完全指定初始条件,必须包含高优先级目标值形式的初始化约束。例如,如果你的感应电机连接到惯性块,感应电机的初始条件完全指定,如果,在变量设置的惯性块,优先级旋转速度被设置为高的.或者,你可以设置优先级没有一个惯性旋转速度,而是设置了优先级用于感应电机块真正的权力生成, 要么机械功率消耗高的

港口

输入

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物理信号矢量端口与机器单位测量相关联。向量元素是:

  • pu_torque

  • pu_velocity

  • pu_vds

  • pu_vqs.

  • pu_v0s.

  • pu_ids

  • pu_iqs.

  • pu_i0s.

保护

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与机器转子相关的机械旋转保存端口。

机械旋转保存端口与机壳。

可扩展的三相港口与定子正端连接相关联。

可扩展的三相港口与定子负端连接有关。

参数

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所有默认的参数值都基于机器的三角缠绕配置。

主要的

感应电机的额定视在功率。

RMS线路电压。

与额定视在功率相对应的额定电气频率。

机器杆对的数量。

块参数化的单元系统。之间做出选择SI.,国际单位制,以及每单位,单位系统。

依赖性

选择:

  • SI.暴露在中的SI参数阻抗饱和设置。

  • 每单位的中公开单元参数阻抗饱和设置。

选择为机器指定一个单或双鼠笼。

将该参数设置为双松鼠笼子公开阻抗第二个笼子的参数。

零模型:

  • 包括-优先考虑模型保真度。如果使用Partitioning求解器的模拟中包含零序列项,则会发生错误。有关更多信息,请参见使用分区求解器提高模拟速度

  • 排除- 优先考虑桌面仿真或实时部署的仿真速度。

依赖性

如果此参数设置为:

  • 包括参数化单元被设置为SI.- 这定子零序电抗,X0参数在阻抗设置是可见的。

  • 包括参数化单元被设置为每单位- 这定子零序电感,PU_L0(PU)参数在阻抗设置是可见的。

  • 排除- 定子零序参数阻抗设置不可见。

初始化方法。您可以使用来自负载流量分析的通量数据或数据初始化用于稳态模拟的机器。

如果您选择为负荷流量变量设定目标,要完全指定初始条件,必须包含高优先级目标值形式的初始化约束。例如,如果你的感应电机连接到惯性块,感应电机的初始条件完全指定,如果,在变量设置的惯性块,优先级旋转速度被设置为高的.或者,你可以设置优先级没有一个惯性旋转速度,而是设置了优先级用于感应电机块真正的权力生成, 要么机械功率消耗高的

依赖性

变量中可见的变量类型变量属性中选择的初始化方法主要的设置,为初始化选项参数。使用以下命令指定目标值:

  • 通量变量-设置初始化选项参数到设置磁通变量的目标

  • 来自负载流分析的数据 - 设置初始化选项参数到为负荷流量变量设定目标

阻抗

为了参数化单元参数在主要的设置中,选择SI.暴露SI参数或每单位暴露单位参数。

定子电阻。

依赖性

该参数只有在设置了参数化单元参数在主要的设置为SI.

定子漏抗。

依赖性

该参数只有在设置了参数化单元参数在主要的设置为SI.

转子电阻参考定子。

依赖性

该参数只有在设置了参数化单元参数在主要的设置为SI.鼠笼式参数在主要的设置为单松鼠笼子

转子泄漏电抗参考定子。

依赖性

该参数只有在设置了参数化单元参数在主要的设置为SI.鼠笼式参数在主要的设置为单松鼠笼子

笼1中的转子电阻。

依赖性

该参数只有在设置了参数化单元参数在主要的设置为SI.鼠笼式参数在主要的设置为双松鼠笼子

笼子1中的转子漏电抗。

依赖性

该参数只有在设置了参数化单元参数在主要的设置为SI.鼠笼式参数在主要的设置为双松鼠笼子

笼2中的转子电阻。

依赖性

该参数只有在设置了参数化单元参数在主要的设置为SI.鼠笼式参数在主要的设置为双松鼠笼子

转子泄漏电件在笼2中。

依赖性

该参数只有在设置了参数化单元参数在主要的设置为SI.鼠笼式参数在主要的设置为双松鼠笼子

磁化电抗。

依赖性

该参数只有在设置了参数化单元参数在主要的设置为SI.

定子零序电抗。

依赖性

该参数只有在设置了参数化单元参数在主要的设置为SI.零序参数在主要的设置为包括

每单位定子阻力。

依赖性

该参数只有在设置了参数化单元参数在主要的设置为每单位

每单位定子泄漏电感。

依赖性

该参数只有在设置了参数化单元参数在主要的设置为每单位

定子的每单位转子电阻。

依赖性

该参数只有在设置了参数化单元参数在主要的设置为每单位鼠笼式参数在主要的设置为单松鼠笼子

每单位转子漏电感指定子。

依赖性

该参数只有在设置了参数化单元参数在主要的设置为每单位鼠笼式参数在主要的设置为单松鼠笼子

保持架1的每单位转子电阻1。

依赖性

该参数只有在设置了参数化单元参数在主要的设置为每单位鼠笼式参数在主要的设置为双松鼠笼子

轿厢每单位转子漏感

依赖性

该参数只有在设置了参数化单元参数在主要的设置为每单位鼠笼式参数在主要的设置为双松鼠笼子

保持架2中的每单位转子电阻。

依赖性

该参数只有在设置了参数化单元参数在主要的设置为每单位鼠笼式参数在主要的设置为双松鼠笼子

笼2中每单位转子漏感。

依赖性

该参数只有在设置了参数化单元参数在主要的设置为每单位鼠笼式参数在主要的设置为双松鼠笼子

每单位磁化电感,即定子-转子互感的峰值。

依赖性

该参数只有在设置了参数化单元参数在主要的设置为每单位

单位定子零序电感。

依赖性

该参数只有在设置了参数化单元参数在主要的设置为每单位零序参数在主要的设置为包括

饱和

为了参数化单元参数在主要的设置中,选择SI.暴露SI参数或每单位暴露单位参数。

饱和特性是基于机器连接在一个三角绕组配置。

块磁饱和表示表示。

依赖性

如果该参数设置为开路查找表(V与i),相关参数可见。

当前的数据填充电压v与现场电流查找表。该参数必须包含一个包含至少10个元素的向量。

依赖性

该参数仅在磁饱和表示参数设置为开路查找表(V与i)而且,在主要的设置,参数化单元参数设置为SI.

终端电压v数据填充电压v与当前查找表。该参数必须包含一个包含至少10个元素的向量。对象的元素数必须与vector中的元素数匹配空载线路电流饱和数据i (rms)参数。

依赖性

该参数仅在磁饱和表示参数设置为开路查找表(V与i)而且,在主要的设置,参数化单元参数设置为SI.

当前的数据填充电压v与现场电流查找表。该参数必须包含一个包含至少10个元素的向量。

依赖性

该参数仅在磁饱和表示参数设置为开路查找表(V与i)而且,在主要的设置,参数化单元参数设置为每单位

终端电压v数据填充电压v与当前查找表。该参数必须包含一个包含至少10个元素的向量。对象的元素数必须与vector中的元素数匹配每单位空载线路电流饱和数据,即参数。

依赖性

该参数仅在磁饱和表示参数设置为开路查找表(V与i)而且,在主要的设置,参数化单元参数设置为每单位

兼容性的考虑

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行为在R2020a中改变

参考文献

[1] Kundur, P。电力系统稳定性与控制。纽约:McGraw Hill, 1993年。

莱舍夫斯基机电系统,电机和应用机电一体化。佛罗里达州博卡拉顿:CRC出版社,1999年。

Ojo, J. O., Consoli, A.,and Lipo, T. A., "饱和感应电机的改进模型",IEEE行业应用的交易26卷,没有。2,第212-221页,1990。

扩展能力

C / c++代码生成
使用Simulink®Coder™生成C和C ++代码。金宝app

介绍了R2013b