文档介绍：电信学院毕业论文开题报告
姓名
夏彦晖
专业
电子信息科学技术
班级
03级2班
学号
03260225
指导教师
周红莉
题目类型
理论研究
题目
基于MATLAB/SIMULINK的同步电机仿真模型研究
:
(1) 建立基于d,q,o坐标系统的同步电机SIMULINK仿真模型;
(2) 分析电机仿真模型的稳态和动态性能,如外特性,励磁特性分析等;
(3) 进行电机仿真实验,如负载实验,无功功率调节实验。
:
同步电机作为电力系统的心脏,也是传统的电力系统动态模拟装置的典型原型系统之一,其动态性能对电力系统的动态性能有极大影响,由于对同步电机系统的建模和求解非常复杂,本研究将利用MATLAB/Simulink的PowerSystems模块库中的电气元件模块来建模及仿真,基于同步电机在abc坐标下的数学模型,得到在dqo坐标下的MATLAB动态实时仿真模型,准确而有效地对分析电机的各种动态和静态性能,进行电机仿真实验,使系统模型更接近实际电路,提高仿真结果的可靠性。
:
(1) 对电机数学模型进行理论分析和设计计算;
如:(1)凸极同步发电机电压稳态数学模型(不记磁饱和时):
此时,转子直流励磁电流和定子绕组电流的交直轴分量各自作用产生磁势,在产生磁通,进一步会产生感应电势。最终将所有电势叠加起来得到平衡方程式及相应的相量图。
电磁过程:
电动势方程式:
凸极同步发电机定子任一相的电动势方程式为:
忽略电枢电阻,将、、表示为电抗压降即:
凸极同步发电机的电动势方程式为:
 
相量图:
根据电动势相量图可计算得:
  
(2)同步电机dq0坐标下的暂态方程:
同步电机dq0坐标下的暂态方程称为派克方程,它是一组非线性的微分方程组。由于dq0三轴之间解祸以及dq0坐标下的电感参数是常数,因此派克变换及同步电机的派克方程在实用分析中得到广泛的应用。
基于dq0坐标系的同步电机的数学模型可以表述为下列方程:
式中:Ld、Lq为d、q 坐标轴上的感应电感;R 为定子绕组的电阻;id,iq为d 轴、q 轴上的电流;Ud,Uq为d 轴、q 轴上的电压;ωr为转子的角速度;λ为永磁转子与定子绕组的磁链幅值;
P 为电机极对数;Te为电磁转矩。
其中:J 为转动部分的转动惯量;F 为机械阻尼系数;Tm为机械负载转矩。
(2) 基于MATLAB的同步电机系统模型的建立。
如:以dp0方程为数学模型建立仿真模型。
:
(1) 同步电机在dpo轴上的数学模型;
:
a. 空载特性 E0=f(If) ;
b. 短路特性Ik=f(If) ;
c. 零功率因数特性U=f(If) ;
d. 外特性U=f(I) ;
e. 调整特性If=f(I) .
a. 励磁特性分析;
b. 三相突然短路分析.
(2) 用SIMULINK软件建立建立仿真平台;
(3) 仿真实验及仿真结果分析。