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