聚氨酯単位系- MATLAB和Sim金宝appulink MathWorks日本 - 金宝app,下载188bet金宝搏,金宝搏官方网站

聚氨酯単位系

聚氨酯単位系とは

聚氨酯単位系は電力業界で広く使用されており,さまざまな電力設備の電圧、電流,電力およびインピーダンスの値を表すことができます。これは一般に変圧器やACマシンで使用されます。

所定の数量(電圧、電流,電力,インピーダンス,トルクなど)のpu値は,ベース数量に対する相対的な値です。

$p的基值 .u ．＝ \frac{用国际单位制表示的量}{基值}$

通常,以下の2つのベース値が選択されます。

ベース電力=設備の定格電力
ベース電圧=設備の定格電圧

その他すべてのベース数量はこの2つのベース数量から導出されます。ベース電力とベース電圧を選択すると、ベース電流とベースインピーダンスが電気回路の自然法則により決まります。

$\begin{array}{l} 基极电流= \frac{基础力量}{基准电压} \\ 基础阻抗= \frac{基准电压}{基极电流} ＝ \frac{{(基本电压)}^{2}}{基础力量} \end{array}$

定格電圧が異なる複数の巻線をもつ変圧器の場合でも,すべての巻線に同じベース電力(変圧器の定格電力)が使用されます。ただし,定義上,電圧、電流およびインピーダンスのベース値は巻線と同じ数だけ存在することになります。

可飽和変圧器の飽和特性は,瞬時鎖交磁束に対する瞬時電流の曲線という形式([i1 phi1;i2 phi2;．．．在phin])で与えられます。

聚氨酯単位系を使用して変圧器のR Lパラメーターを指定する場合には,飽和特性の鎖交磁束と電流もpuで指定しなければなりません。対応するベース値は以下のとおりです。

$\begin{array}{l} 基极瞬时电流=(基极有效值电流) \times \sqrt{2} \\ 基通量连锁= \frac{（基地rms电压) \times \sqrt{2}}{2 π \times （基本频率)} \end{array}$

電流,電圧および鎖交磁束はそれぞれボルト,アンペアおよびボルト秒で表されます。

ACマシンの場合,トルクと速度はpu単位で表すこともできます。以下のベース数量が選択されます。

ベース速度=同期速度
ベーストルク=ベース電力と同期速度に対応するトルク

$基地转矩= \frac{VA的基本功率(3相)}{以弧度/秒为单位的基本速度}$

通常,回転子の慣性は,公斤* m²で指定せずに,次の式で定義される慣性定数Hを指定します。

$\begin{matrix} H ＝ \frac{转子在同步速度下储存的动能，单位为焦耳}{机器额定功率在VA} \\ H ＝ \frac{\frac{1}{2} \times J \cdot w^{2}}{P n o 米} \end{matrix}$

慣性定数は秒単位で表されます。大きなマシンの場合,この定数は約3 ~ 5秒です。慣性定数が3秒であるということは,回転子部分に蓄えられたエネルギーが3秒間定格負荷を供給できるということです。小さなマシンの場合,Hはこれより小さくなります。たとえば3 HPのモーターでは0.5 ~ 0.7秒になることがあります。

例 1: 三相変圧器

たとえば,次のようなメーカー提供の典型的パラメーターをもつ三相2巻線変圧器を考えます。

定格電力=三相で合計300 kVA
定格周波数= 60赫兹
巻線1:Y接続,定格電圧= 25 kV RMS(線間)
0.01抵抗pu、漏れリアクタンス= 0.02聚氨酯
巻線2:Δ接続,定格電圧= 600 V RMS(線間)
0.01抵抗pu、漏れリアクタンス= 0.02聚氨酯
定格電圧での磁化損失の定常電流における割合(%):
抵抗性電流 1%、誘導性電流 1%

各単相変圧器のベース値が最初に計算されます。

巻線 1:

ベース電力	300 kVA / 3 = 100年e3 VA /相
ベース電圧	25kv /根号(3)= 14434 V均方根
ベース電流	100e3/14434 = 6.928 A RMS
ベースインピーダンス	14434/6.928 = 2083 Ω
ベース抵抗	14434/6.928 = 2083 Ω
ベースインダクタンス	2083 /(2π* 60)= 5.525 H

巻線 2:

ベース電力	300kva /3 = 100e3 VA
ベース電圧	600 V RMS
ベース電流	100e3/600 = 166.7 A RMS
ベースインピーダンス	600/166.7 = 3.60 Ω
ベース抵抗	600/166.7 = 3.60 Ω
ベースインダクタンス	3.60 /(2π* 60)= 0.009549 H

したがって,如果単位で表される巻線抵抗および漏れインダクタンスの値は,以下のようになります。

巻線1:R1 = 0.01 * 2083 = 20.83Ω,L1 = 0.02 * 5.525 = 0.1105 H
巻線2:R2 = 0.01 * 3.60 = 0.0360Ω,L2 = 0.02 * 0.009549 = 0.191 mH

励磁回路の場合,抵抗性電流1%,誘導性電流1%の磁化損失とは,磁化抵抗Rmが100聚氨酯,磁化インダクタンスLmが100聚氨酯であることを意味します。このため,巻線1に関連する値をSI単位で表すと,以下のようになります。

Rm = 100*2083 = 208.3 kΩ
Lm = 100*5.525 = 552.5 H

例2:异步电机

次に,如果単位で表された三相4極の异步电机ブロックを考えます。定格は3 HP 220 V RMS(線間),60赫兹です。

固定子に関連する,固定子および回転子の抵抗およびインダクタンスは,以下のとおりです。

Rs = 0.435 Ω， Ls = 2 mH
Rr = 0.816 Ω， Lr = 2 mH

相互インダクタンスはLm = 69.31 mHです。回転子の慣性はJ = 0.089 kg.m²です。

1つの相のベース数量は以下のように計算されます。

ベース電力	3 HP * 746 / 3 = 746 VA /相
ベース電圧	220 V/√(3)= 127.0 V RMS
ベース電流	746/127.0 = 5.874 a均方根值
ベースインピーダンス	127.0/5.874 = 21.62 Ω
ベース抵抗	127.0/5.874 = 21.62 Ω
ベースインダクタンス	1 /(2π*60)= 0.05735 H = 57.35 mH
ベース速度	1800 rpm = 1800 * 60 = 188.5(2π)/ラジアン/秒
ベーストルク(三)相	746 * 3/188.5 = 11.87ニュートンメートル

ベース値を使用して,pu単位での値を計算することができます。

Ls = 2 / 57.35 = 0.0349 pu

Rr = 0.816 / 21.62 = 0.0377 pu Lr = 2 / 57.35 = 0.0349 pu

Lm = 69.31/57.35 = 1.208 pu

慣性は,慣性J,同期速度および定格電力から計算されます。

$H ＝ \frac{\frac{1}{2} \times J \cdot w^{2}}{P n o 米} ＝ \frac{\frac{1}{2} \times 0.089 \times {（ 188.5 ）}^{2}}{3. \times 746} ＝ 0.7065 秒$

Simscape™电气™电力系统专业基本块ライブラリの机器ライブラリで提供されている,pu単位の异步电机ブロックのダイアログボックスを開くと,計算されているものはpu単位のパラメーターであることがわかります。

瞬時電圧および電流波形のベース値

グラフまたはオシロスコープで瞬時電圧および電流波形を表示する場合は,定格正弦波電圧のピーク値を通常1聚氨酯と考えます。つまり,電圧と電流に使用されるベース値は,RMS値に $\sqrt{2}$ を乗算したものです。

標準SI単位でなくpu単位系を使用する理由

聚氨酯単位系を使用する主な理由は,以下のとおりです。

値をpu単位系で表すと,電気的数量を定格値と簡単に比較できるようになります。
たとえば,過渡電圧が最大値1.42 puに達したと表せば,この電圧が定格値を42%超過していることがすぐにわかります。
聚氨酯で表されたインピーダンス値は,電力や電圧の評価の影響を受けず,ほぼ一定しています。
たとえば3 ~ 300 kVAの電力範囲にあるすべての変圧器の場合,定格電圧に関係なく,漏れリアクタンスはほぼ0.01 ~ 0.03 puの間を変動し,巻線抵抗は0.01 ~ 0.005 puの間を変動します。300 kVA ~ 300 MVAの範囲にある変圧器の場合,漏れリアクタンスはほぼ0.03 ~ 0.12 puの間を変動し,巻線抵抗は0.005 ~ 0.002 puの間を変動します。
同様に,突極同期機の場合,同期リアクタンスX_dは通常0.60 ~ 1.50 puで,初期過渡リアクタンスX '_dは通常0.20 ~ 0.50 puです。
これは10 kVA変圧器のパラメーターがわからない場合に,漏れリアクタンス0.02 pu,巻線抵抗0.0075 puという平均値を想定しても,大きな間違いにはならないということです。

聚氨酯単位系を使用した計算は簡単です。多電圧電力システムのすべてのインピーダンスを共通の電力基準とサブネットワークごとの定格電圧で表現する場合,1つの母線で観察されるpu単位のインピーダンスの合計値は,pu単位のインピーダンスの値をすべて加算するだけで得られ,変圧比を考慮する必要はありません。