Новый подход к
моделированию полей
Языковые версии сайта:
Language no-Pyccku Global English Deutsch Espanol Francais Italiano Danmark Ceske Chinese

>> >> >>

Определение индуктивных сопротивлений Xd, Xq синхронной машины

Классический эксперимент по определению синхронных индуктивных сопротивлений по продольной и поперечной осям выглядит следующим образом:
Обмотка статора генератора питается от внешней сети пониженным напряжением. Ротор генератора приводится во вращение двигателем постоянного тока с частотой вращения близкой к синхронной.
В тот момент, когда ось вращающегося поля статора совпадает с поперечной осью машины, т.е. перпендикулярно к оси полюсов, магнитное сопротивление для потока статора будет наибольшим, а поток и индуктивное сопротивление - наименьшим.

При этом показания вольтметра и амперметра переменного тока цепи обмотки статора будут совершать медленные колебания. Причем большему значению тока статора соответствует наименьшее значение напряжения на зажимах статора (вследствие большого падения напряжения) и наоборот: меньшему значению тока статора будет соответствовать большее значение напряжения.

Xd = Uфmax / Iфmin,
Xq = Uфmim / Iфmax.

В классическом опыте игнорируется активное сопротивление обмотки. Таким образом, напряжение обмотки определяется как Uф = dΨ / dt, где Ψ - это поток, сцепленный с фазной обмоткой.

Чтобы провести подобный эксперимент в ELCUT, представим, как выглядит картина в синхронной машине. Ротор и поле вращаются синхронно. Т.е. поле неподвижного относительно ротора. Для решения можно использовать задачу магнитостатики. В задаче мы будем оперировать мгновенными токами и потоками для определения индуктивности.

Пускай все измерения мы проводим для фазы А. В момент времени 0 ток в фазе А максимальный iA=1 А. Токи в фазах B и С будут при этом iB=-0.5 А, iС=-0.5 А. Запитаем обмотку статора такими токами.
Чтобы поток связанный с фазой А был максимальный надо повернуть ротор по полю. Направление поля легко узнать, если вынуть ротор (задать свойства ротора как у воздуха).

1. Определяем направление магнитного поля статора при выключенных магнитах.

Поворачиваем ротор по полю статора для определения Xd

Поворачиваем ротор поперёк поля статора для определения Xq

Повернув ротор по полю, мы получим именно то поле, которое наблюдается в машине при измерении напряжения фазы А. В нашей задаче мы будем измерять не напряжение, а магнитный поток, сцепленный с фазой А. Индуктивность фазы будет в этом случае:
Ld = ΨA / iA.
Повернем ротор поперёк поля и повторим измерения потока. Разделив на ток фазы получим индуктивность Lq.

 

Ток фазы А

Поток фазы А

Xd

1 А

5.92e-6 Вб

Xq

1 А

3.92e-6 Вб

Соотношение Xd/Xq = 1.51. Смотрите задачу Синхронная машина.


Моделирование высоковольтных систем в ELCUT


Карта сайта