Синхронная машина (упрощённая модель)#

block — Внешний вид блока в REPEAT VISION#

Блок Синхронная машина (упрощённая модель) представляет собой упрощённую модель синхронной машины. По выбору пользователя машина может работать как в генераторном, так и в двигательном режиме. В данном блоке реализована возможность выбора входной механической величины: механической мощности первичного двигателя или его угловой скорости (при выборе генераторного режима), механической мощности механизма, соединённого с ротором машины, или сообщаемой ему угловой скорости (при выборе двигательного режима).

Данная модель предназначена для рассмотрения электромеханических и ряда электромагнитных переходных процессов при сравнительно небольших отклонениях от номинальной частоты вращения машины. Она не предназначена для моделирования переходных процессов при пуске машины, переходе из двигательного в генераторный режим работы, коротких замыканиях, близких к выводам машины.

Электрически данный блок представляет собой трёхфазный источник ЭДС за электрическим активно-индуктивным сопротивлением. В зависимости от выбранного типа механического входа меняется способ задания частоты источника. Учитываются индуктивности рассеяния и реакции якоря, активное сопротивление обмотки статора. Демпферные контура учитываются за счёт соответствующего коэффициента в уравнении движения.

При выборе мощности в качестве механической выходной величины частота источника будет рассчитываться в соответствие с уравнением движения, имеющим в данной реализации следующий вид (1) :

(1)#\[ \frac{d\mathrm{\Delta }\mathrm{\omega }_{\mathrm{о}.\mathrm{е}.}}{\mathrm{d}\mathrm{t}} = \frac{1}{T_{J}} \cdot  \left(\frac{P_{\mathrm{м}\mathrm{е}\mathrm{х}} -\mathrm{ }\mathrm{P}_{\mathrm{э}\mathrm{л}}}{S_{\mathrm{н}\mathrm{о}\mathrm{м}} \cdot  \mathrm{\omega }_{\mathrm{о}.\mathrm{е}.}} -\mathrm{ }\mathrm{K}_{D} \cdot  \mathrm{\Delta }\mathrm{\omega }_{\mathrm{о}.\mathrm{е}.}\right) \]

где:

\( \mathrm{\Delta }\mathrm{\omega }_{\mathrm{о}.\mathrm{е}.}\) - отклонение частоты от номинальной, [о.е.];

\(P_{мех}\) - входная механическая мощность, [Вт];

\(P_{эл}\) - выходная активная электрическая мощность генератора, [Вт];

\(S_{ном}\) - полная номинальная мощность генератора, [ВА];

\(K_D\) - коэффициент демпфирования, [о.е.];

\( T_{J} = \frac{\mathrm{J}\mathrm{ }\cdot  \mathrm{\omega }_{0М}^{2}}{S_{\mathrm{н}\mathrm{о}\mathrm{м}}}\) - постоянная инерции, [с];

\(J\) - момент инерции;

\( \omega _{0М}\) - синхронная механическая частота (рассчитывается на основании номинальной электрической частоты генератора, задаваемой в параметрах модели, и указанного пользователем числа пар полюсов в соответствие со следующим выражением (2) :

(2)#\[ \omega _{0М} = \frac{\omega _{0}}{p} = \frac{2\cdot \pi \cdot \mathrm{ }\mathrm{f}_{0}}{p} \]

где:

\( \omega _{0}\) - синхронная электрическая частота, [рад/с];

\(f_0\) - синхронная электрическая частота (номинальная частота генератора), [Гц];

\(p\) - число пар полюсов генератора, [рад/с].

Примечание

Данный способ задания входного механического воздействия необходим для использования с различными регуляторами и библиотекой Автоматика.

При выборе частоты в качестве механической входной величины угловая частота источника будет определяться как (3) :

(3)#\[ \mathrm{\omega }_{\mathrm{э}\mathrm{л}} = \mathrm{\omega }_{\mathrm{м}\mathrm{е}\mathrm{х}} \cdot \mathrm{ }\mathrm{p} \]

где:

\( \mathrm{\omega }_{\mathrm{м}\mathrm{е}\mathrm{х}}\) - механическая угловая частота первичного двигателя, [рад/с];

\(p\) - число пар полюсов генератора.

Примечание

Данный способ задания входного механического воздействия необходим для совместного использования с библиотекой Механика.

1. Свойства#

Свойство	Значение по умолчанию	Описание	Единицы измерения
Режим работы: Генератор; Двигатель	Генератор	–	–
Тип механического входа: Механическая мощность; Механическая угловая частота	Механическая мощность	–	–
Номинальная полная мощность	200e6	–	ВА
Номинальное линейное напряжение	15.75e3	–	В
Номинальная частота	50	–	Гц
Момент инерции	5.275e3	–	кг \(\cdot\) м\(^2\)
Коэффициент демпфирования	0	–	–
Число пар полюсов	20	–	–
Сопротивление обмотки статора	0.0204	–	Ом
Индуктивность обмотки статора	0.8104e-3	–	Гн
Начальное отклонение частоты	10	–	%
Начальный электрический угол ротора	0	–	Эл.Град.
Начальные значения фазных токов	7.5e3;7.5e3;7.5e3	Формат заполнения: \(I_{0A};\mathrm{I}_{0B};\mathrm{I}_{0C}\)	A

2. Входы и выходы#

Параметры	Вход/Выход	Описание	Единицы измерения	Тип порта
Входная механическая величина	Вход	–	–	Автоматика
Нейтральная точка	Вход	–	–	Электроника
Действующее межфазное значение ЭДС	Вход	–	В	Автоматика
A+	Выход	–	–	Электроника
B+	Выход	–	–	Электроника
C+	Выход	–	–	Электроника

Для того, чтобы посмотреть возможности подключения блока необходимо перейти на страницу Описание портов блоков