Двигатель синхронный с успокаивающими обмотками

в палитре на схеме

Блок реализует модель синхронного двигателя с постоянным магнитом с успокаивающими обмотками (ДСС).

Расчетная схема и уравнения динамики ДСС

Расчетная схема ДСС аналогична схеме синхронного двигателя без успокаивающих обмоток.

Уравнения динамики электромагнитных процессов (1):



динамика механического процесса (уравнение равновесия моментов) (2):



выражения для потокосцеплений (3):



исключая из уравнений (3) токи, имеем (4)



где Dα = LαcLαp - L2αm, Dβ = LβcLβp - L2βm.

В результате можно записать уравнения динамики электромагнитных процессов в пространстве состояний в форме Коши (5):



Если выразить индуктивности через основные и рассеяния:



то имеем (6) и (7):





Согласно уравнениям (7), переменными состояния ДСС являются потокосцепления Ψαc(t), Ψβc(t), Ψαp(t), Ψβp(t), угловая скорость вращения ротора Ω(t) и угол поворота ротора θ(t). Входными параметрами являются напряжения на обмотках статора и возмущающий момент.

Входные сигналы:

  1. Напряжение на обмотке статора Uac(t) в неподвижной системе координат, В.
  2. Напряжение на обмотке статора Ubc(t) в неподвижной системе координат, В.
  3. Возмущающий момент Mв(t), Н·м.

Выходные сигналы:

  1. Угол поворота ротора q(t), рад.
  2. Угловая скорость вращения q'(t), рад/с.
  3. Электромеханический момент на валу ротора Ев, Н·м.

Дополнительно на третий выход можно выводить ещё два сигнала:

  1. Ток в обмотке статора iαc(t), А.
  2. Ток в обмотке статора iβc(t), А.

Свойства:

  • Сопротивление α-обмотки статора Rαc, Ом;
  • Сопротивление β-обмотки статора Rβc, Ом;
  • Индуктивность α-обмотки статора Lαc, Гн;
  • Индуктивность β-обмотки статора Lβc, Гн;
  • Магнитный поток от постоянного магнита через обмотки статора I, Вб;
  • Момент инерции, приведённый к валу ротора J, кг·м2;
  • Сопротивление α-обмотки ротора Rαp, Ом;
  • Сопротивление β-обмотки ротора Rβp, Ом;
  • Индуктивность α-обмотки ротора Lαр, Гн;
  • Индуктивность β-обмотки ротора Lβр, Гн;
  • Взаимная индуктивность обмоток по оси α Lαm, Гн;
  • Взаимная индуктивность обмоток по оси β Lβm, Гн;
  • Число полюсов pn, шт.
  • Число фаз питающего напряжения pf, шт.
  • Начальный угол поворота ротора q(0), рад.
  • Начальная частота вращения ротора q'(0), рад/c.
  • Начальное потокосцепление Ψαc(t), В·с.
  • Начальное потокосцепление Ψβc(t), В·с.
  • Начальное потокосцепление Ψαp(t), В·с.
  • Начальное потокосцепление Ψβp(t), В·с.
  • Дополнительный вывод.