МОДЕЛЮВАННЯ ЕЛЕКТРИЧНОЇ ЧАСТИНИ ШЕСТИФАЗНОГО АСИНХРОННОГО ГЕНЕРАТОРА В СЕРЕДОВИЩІ MATLAB SIMULINK

Анотація

Відомо, що асинхронні генератори з конденсаторним збудженням знаходять широке застосування, зокрема на електростанціях відновлювальної енергетики. За постійної частоти обертання, наприклад на гідроелектростанціях, можна використовувати класичну модель асинхронної машини з конденсаторним самозбудженням. Обмотки статора цієї машини включаються паралельно з батареєю конденсаторів.

Математичне моделювання на обчислювальній машині зводиться до числового розв’язання системи диференціальних рівнянь, що описують досліджуваний об’єкт/. Як результат отримують залежності координат об’єкта, які цікавлять дослідника, у перехідних і усталених режимах його роботи, в функції часу або інших координат об’єкта. Формується повний математичний опис об’єкта: нелінійна залежність взаємної індуктивності від струму намагнічування, система лінійних рівнянь для визначення струмів через потокозчеплення та індуктивності.

Використання сучасних програмних продуктів візуального блокового імітаційного моделювання для науково-технічних розрахунків в електротехніці і електроенергетиці, таких як MATLAB і його пакети розширення Simulink і SimPowerSystems, істотно підвищує ефективність досліджень за наявності відповідних стандартних блоків. Існуючий стандартний блок Asynchronous Machine з бібліотеки Machines пакета розширення SimPowerSystems не дозволяє повною мірою досліджувати процес конденсаторного самозбудження. Це пов’язано з тим, що з підключенням до стандартного блока Asynchronous Machine конденсаторів збудження і активізації опції Simulate saturation машину не вдається перевести в режим конденсаторного самозбудження. Також виводи обмоток в цьому блоці недоступні. Слід зазначити, що з відключеною опцією Simulate saturation самозбудження настає, але за відсутності нелінійності амплітуда коливань прямує до нескінченності, що є неприйнятним.

Запропоновано математичну модель шестифазної асинхронної машини в режимі генератора. Виконано моделювання в середовищі Matlab Simulink та отримано значення напруги генератора за розрахункової потужності джерела реактивного струму. Перехід в генераторний режим відбувається у відповідності до розрахункового значення реактивної потужності конденсаторної батареї.