MATLABsimulink在电机中的仿真全解

MATLAB应用技术 清华大学出版社 从仿真结果可以分析：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参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电动机，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 简化同步电机模块：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的两对极同步发电机与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 饱和变压器铁芯参数设置： 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)开始制定”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，每组拐点之间用“;”隔开。 磁化电流和磁通均使用标幺值，基准值为： 其中V1为一次侧额定相电压有效值。 如图所示的曲线，可以定义为[0,0;0.2,0.8;0.8,1.5]。 例5.变压器空载运行仿真 一台Y-D11连接的三相变压器Pn=180kvA，U1N/U2N=10000/525，已知R1=0.4?， R2=0.035?，X1=0.22?，X2=0.055? ，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;0.59737,1;1.5,1.2] 2.仿真参数设置 双击powergui模块，打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动到额定转速后，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，定子绕组中无电流，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，可直接连接三相电压； 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，一般接电机测试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 标幺值形式 国际单位制形式 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三相电压 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)电机测试信号分配器 (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 发电机的输入机械功率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，打开潮流和电机初始化窗口。 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