معادلات حالت ماشین سنکرون

معادلات حالت ماشین سنکرون

در این مقاله به بررسی معادلات حالت ماشین سنکرون می پردازیم پس با ما همراه باشید.

همان طور که اشاره شد برای بررسی رفتار ژنراتور سنکرون استفاده از مدل ساده (مدل حالت دائمی) کارآمد نیست بنابراین معادلات آن را در دستگاه dq بدست آوردیم. حال برای شبیه سازی معادلات باید آنها را بصورت معادلات حالت تبدیل کنیم:

IM State Space Equation (1) معادلات حالت ماشین سنکرون

 
در این قسمت با جایگذاری راکتانس X بجای اندوکتانس L و شار دور بر ثانیه ψ بجای شار دور λ در معادلات بدست آمده برای ماشین، معادلات حالت ماشین سنکرون را بدست می آوریم. همان طور که اثبات شد معادلات ولتاژ ماشین سنکرون در قاب گردان dq بصورت زیر بدست آمد:

Synchronous Machine dq eq (16) معادلات حالت ماشین سنکرون

که مقادیر شار نشتی بصورت زیر محاسبه شد:

Synchronous Machine dq eq (17) معادلات حالت ماشین سنکرون

می توان با جایگذاری معادلات زیر، معادلات بالا را بر حسب راکتانس و شار دور بر ثانیه بدست آورد:

IM State Space Equation (2)

که ωb سرعت زاویه ای الکتریکی پایه بر حسب فرکانس نامی ماشین می باشد. معادلات جدید ولتاژ بر حسب راکتانس و شاردور بر ثانیه بصورت زیر تبدیل می شوند:

State Equation of Synchronous Machine (1)

روابط شار نشتی ها نیز بر حسب شار دور بر ثانیه نیز بصورت زیر تبدیل می شود:

State Equation of Synchronous Machine (2)
توجه کنید که معمولاً بجای استفاده از ولتاژ Vfd از رابطه زیر استفاده می کنند:

State Equation of Synchronous Machine (3)
در حالت دائم مقدار یک پریونیت exfd باعث ایجاد ولتاژ یک پریونیت در سر ترمینال های ژنراتور می شود.
شار دور مغناطیسی محورهای d و q بصورت زیر تعریف می شوند:

State Equation of Synchronous Machine (4) فیلم آموزش شبیه سازی متلب
حال با جایگذاری این روابط، جریان ها را بر حسب شار دور بر ثانیه ها بدست می آوریم:

State Equation of Synchronous Machine (5) فیلم آموزش شبیه سازی متلب
جریان های بدست آمده را در معادلات ولتاژ قرار داده و معادلات را بفرم زیر ساده می کنیم:

State Equation of Synchronous Machine (6) فیلم آموزش شبیه سازی متلب
همان طور که مشخص است روابط بصورت معادلات فضای حالت تبدیل شده است. توجه کنید که معادلات حالت بالا خطی نمی باشند زیرا ضریب ωr با زمان تغییر می کند.
شار دور مغناطیسی محورهای d و q را نیز می توان بصورت زیر نوشت:

State Equation of Synchronous Machine (7)
که Xad و Xaq بصورت زیر تعریف می شود:

State Equation of Synchronous Machine (8)

گشتاور الکتریکی ماشین سنکرون

گشتاور الکتریکی ماشین سنکرون در حالت پریونیت را می توان بصورت زیر محاسبه کرد:

State Equation of Synchronous Machine (9)

معادله سرعت در حالت پریونیتی

تا اینجا معادلات حالت الکتریکی را بدست آوردیم. یک معادله مکانیکی نیز برای محاسبه سرعت روتور باید نوشت. معادله سرعت در حالت پریونیتی برابر است با:

State Equation of Synchronous Machine (10)
توجه کنید چون در حالت ژنراتوری هستیم مقدار TL مثبت می باشد. برای بررسی پایداری ژنراتور باید رابطه زاویه روتور را نیز در معادلات حالت جای بدهیم. برای بدست آوردن این معادله از روابط زیر کمک می گیریم:

State Equation of Synchronous Machine (11)
چون ωe همان ωb است پس داریم:

State Equation of Synchronous Machine (12)
توجه کنید که زاویه دلتا پریونیت نمی باشد.
بلوک شبیه سازی شده ژنراتور سنکرون با Matlab بصورت زیر می باشد:

Synchronouse Machine Simulink Model

مطالعات پایداری بر روی ژنراتور سنکرون برای دو حالت انجام می گیرد:

  • تغییرات ناگهانی بار

  • اتصال کوتاه سه فاز

برای بررسی هر یک از حالات بالا ابتدا باید مقادیر حالت دائمی را بدست آورده و سپس به شبیه سازی ژنراتور بپردازیم.
در حالت اتصال کوتاه سه فاز مسئله مهم بدست آوردن زمان رفع خطا جهت پایدار ماندن ژنراتور می باشد. بدین منظور از قضیه معیار سطوح برابر جهت تعیین ماکزیمم زمان رفع خطا استفاده می شود. برای استفاده از این قضیه رابطه گشتاور بر حسب دلتا نیاز می باشد. می توان اثبات کرد که در حالت دائم رابطه گشتاور بر حسب دلتا بصورت زیر می باشد:

State Equation of Synchronous Machine (13)
در صورتی که ماشین قطب برجسته نباشد ترم دوم حذف خواهد شد.
در هنگام خطا میزان تغییرات Xd زیاد بوده و نمی توان از آن در رابطه فوق استفاده کرد بنابراین رابطه گشتاور در حالت گذرا بصورت زیر تغییر می کند:

State Equation of Synchronous Machine (14)
شکل زیر را در نظر بگیرید:

equal area criterion

در لحظه t0 اتصال کوتاهی رخ داده و باعث می شود که دلتا افزایش یابد در زمان t1 خطا رفع می شود. چون تا این لحظه روتور ماشین انرژی گرفته پس تا نقطه E حرکت می کند تا انرژی دریافتی را به شبکه دهد و سپس به نقطه اولیه برمی گردد. با استفاده از همین قضیه می توان براحتی حداکثر زمان رفع خطا را برای پایداری ماشین بدست آورد.
مقدار انرژی که تا لحظه t1 در روتور ذخیره می شود برابر است با:

State Equation of Synchronous Machine (15)

توجه کنید در این لحظه مقدار Te برابر صفر بوده و TL نیز ثابت در نظر گرفته می شود.
بعد از رفع خطا انرژی که از روتور گرفته می شود برابر است با:

State Equation of Synchronous Machine (16)
بنابراین با مساوی قرار دادن دو سطح بالا حداکثر زاویه بحرانی (δ1) حساب می شود. توجه کنید که δ2 را با مساوی قرار دادن رابطه گشتاور گذرا با TL می توان بدست آورد و از رابطه زیر می توان زمان رفع خطا را حساب کرد:

State Equation of Synchronous Machine (17)
برای دانلود فایل شبیه سازی ژنراتور سنکرون با سیمولینک Matlab بر روی عکس زیر کلیک کنید.

Download

برای خرید کد شبیه سازی اتصال کوتاه ژنراتور سنکرون با Matlab بر روی عکس زیر کلیک کنید.

Buy

برای خرید کد شبیه سازی افزایش بار ژنراتور سنکرون با Matlab بر روی عکس زیر کلیک کنید.

Buy

 

یک امتیازدو امتیازسه امتیازعالی بودخیلی عالی بود (4 votes, average: 3٫00 out of 5)
Loading...
Critical angle Download Simulation of synchronouse Machine in matlab dq equal Area equal area criterion Fault flux Matlab Non-Salient pole Non-Salient pole or cylinder nonlinear equation nonlinear Equation of synchronouse Machine rotor Simulation of synchronouse Generator in matlab Simulation of synchronouse Generator in Simulink Simulation of synchronouse Machine in matlab Simulation of synchronouse Machine in Simulink Simulink synchronouse Generator synchronouse Machine synchronouse Machine dq Model synchronouse Machine Equation synchronouse Machine Flux Linkage Equation synchronouse Machine Model synchronouse Machine Simulation synchronouse Machine State Equation synchronouse Machine Voltage Equation Three Phase Fault Three Phase Fault of Synchronouse Generator Three Phase Fault of Synchronouse Machine torque Torque Equation Torque Equation of synchronouse Machine اتصال کوتاه سه فاز استاتور اندوکتانس بلوک شبیه سازی شده ژنراتور سنکرون با Matlab بلوک شبیه سازی شده ژنراتور سنکرون با متلب بلوک شبیه سازی شده ماشین سنکرون با Matlab بلوک شبیه سازی شده ماشین سنکرون با متلب پایدار ماندن ژنراتور تعیین ماکزیمم زمان رفع خطا تغییرات ناگهانی بار جریان ها را بر حسب شار دور بر ثانیه حداکثر زاویه بحرانی دانلود بلوک شبیه سازی شده ژنراتور سنکرون با Matlab دانلود فایل شبیه سازی ژنراتور سنکرون با سیمولینک Matlab رابطه گشتاور بر حسب دلتا رابطه گشتاور در حالت دائم رابطه گشتاور در حالت گذرا راکتانس رفتار ژنراتور سنکرون روتور زاویه دلتا زاویه روتور زمان رفع خطا ژنراتور سنکرون سرعت روتور سرعت زاویه ای الکتریکی پایه سیمولینک شار دور بر ثانیه شار دور مغناطیسی محورهای d و q شار نشتی شبیه سازی اتصال کوتاه ژنراتور سنکرون قاب مرجع قاب مرجع dq قاب مرجع روتور قاب مرجع ساکن قاب مرجع سنکرون قضیه معیار سطوح برابر گشتاور گشتاور الکتریکی گشتاور الکتریکی ژنراتور سنکرون گشتاور الکتریکی ماشین سنکرون ماشین قطب برجسته ماشین های الکتریکی ماکزیمم زمان رفع خطا متلب مدار معادل ژنراتور سنکرون مطالعات پایداری بر روی ژنراتور سنکرون معادلات حالت معادلات حالت الکتریکی معادلات حالت ژنراتور سنکرون معادلات حالت ماشین سنکرون معادلات ولتاژ ماشین سنکرون معادلات ولتاژ ماشین سنکرون در قاب گردان dq معادله مکانیکی معیار سطوح برابر

15 Comments

فاطمه

درباره2 سال ago

با عرض سلام و احترام. آیا امکان دارد یسمولیک مدل ماشین سنکرون در اشباع مغناطیسی را در این سایت قرار دهید با تشکر

پاسخ دادن

Admin

درباره2 سال ago

حالت اشباع ماشین سنکرون پیچیده است و باید به مقالات مراجعه کنید.

پاسخ دادن

صالح

درباره2 سال ago

سلام بهتون تبریک میگم به خاطر سایت فوق العادتون واقعا استفاده کردم

پاسخ دادن

فرهاد

درباره2 سال ago

با سلام منابع پروژه معادلات حالت از کجاست وقیمتشو اعلام کنید

پاسخ دادن

Admin

درباره2 سال ago

کتاب کراس

پاسخ دادن

محسن

درباره2 سال ago

با سلام. این همان مدلسازی ماشین سنکرون در مدل dq کتاب کراس است؟

پاسخ دادن

Admin

درباره2 سال ago

بله این همان مدل ماشین سنکرون کتاب کراس می باشد.

پاسخ دادن

محسن

درباره2 سال ago

با سلام . کد نویسی همین شبیه سازی ماشین سنکرون کتاب کراس رو میخواستم. امکانش هست انجام بدین.

پاسخ دادن

Admin

درباره2 سال ago

کدنویسی این پروژه موجود است و می توانید از طریق لینک پرداخت هزینه درخواست دهید.

پاسخ دادن

محسن

درباره1 سال ago

با سلام . کد نویسی ماشین سنکرون رو فقط میخوام در مدل dq باید هزینه پرداخت کنم یا اینکه همون m-file که در پوشه که رایگان گذاشتید هستش.

پاسخ دادن

Admin

درباره1 سال ago

کدنویسی ماشین سنکرون دارای هزینه است که می توانید از لینک زیر (قسمت پروژه های درس تئوری جامع) می توانید درخواست دهید:

pay.motodrive.ir

پاسخ دادن

پرویز

درباره1 سال ago

سلام خسته نباشید میخواستم موتور القایی دو سو تغذیه را شبیه سازی کنم چه تغییری باید در مدل داده شده شما ایجاد کنم لطفا پاسخو به ایمیلم بفرستیید با تشکر

پاسخ دادن

Admin

درباره1 سال ago

کافی است که ولتاژهای روتور را غیر صفر قرار دهید.

پاسخ دادن

مریم

درباره1 سال ago

با سلام . mfile معادلات ماشین سنکرون کتاب کراس با استفاده از دستور ode میخواستم.

پاسخ دادن

Admin

درباره1 سال ago

باید از قسمت پروژه های سایت سفارش بدهید:

sale.motodrive.ir

پاسخ دادن

Leave a Comment

Please be polite. We appreciate that.
Your email address will not be published and required fields are marked