Новый подход
к моделированию полей

Главная >> Поддержка >> Словарь >>

Определение индуктивных сопротивлений Xd, Xq синхронной машины

Синхронные индуктивные сопротивления по продольной и поперечной осям определяют в следующем опыте:
На обмотку статора генератора подают пониженное напряжение от внешней сети. Двигатель постоянного тока вращает ротор с частотой, близкой к синхронной.
Когда направление поля статора совпадает с поперечной осью ротора, то есть перпендикулярно оси полюсов, магнитное сопротивление максимально. Магнитный поток и индуктивное сопротивление при этом минимальны.
Синхронная машина с явнополюсным ротором: магнитный поток статора по продольной (Xd) и поперечной (Xq) осям Xd Xq
Показания вольтметра и амперметра в цепи статора медленно меняются. Максимальному току соответствует минимальное напряжение на зажимах статора из-за возросшего падения напряжения в питающей цепи. При минимальном токе напряжение максимально.

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

В этом опыте активным сопротивлением обмотки пренебрегают. Таким образом, напряжение обмотки определяется как Uф = dΨ / dt, где Ψ - это поток, сцепленный с фазной обмоткой.

Для моделирования в ELCUT рассмотрим машину в системе координат, связанной с ротором. При синхронном вращении поле неподвижно относительно ротора, поэтому можно решить задачу магнитостатики. Индуктивность определим по мгновенным значениям токов и потокосцеплений.

Выполним расчет для фазы А. Выберем момент, когда ток в ней максимален: iA=1 А. Тогда токи остальных фаз равны iB=-0.5 А и iС=-0.5 А. Зададим эти значения в обмотке статора.
Для максимального потокосцепления фазы А совместим ось полюсов ротора с направлением поля статора. Чтобы определить это направление, временно зададим ротору магнитные свойства воздуха.

1. Определяем направление поля статора без влияния ротора.

Совмещаем продольную ось ротора с полем статора для определения Xd

Совмещаем поперечную ось ротора с полем статора для определения Xq

При совпадении продольной оси ротора с полем статора вычислим потокосцепление фазы А. Разделив его на ток фазы, получим продольную индуктивность:
Ld = ΨA / iA.
Затем совместим поперечную ось ротора с полем статора и повторим расчет потокосцепления. Разделив его на ток фазы, получим поперечную индуктивность Lq.

  Ток фазы А Поток фазы А
Xd 1 А 5.92e-6 Вб
Xq 1 А 3.92e-6 Вб

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


ELCUT включён в Государственный реестр Российского программного обеспечения