本文摘要：摘要：電機的功能可以將大自然所擁有的一次能源轉化成更加便于人類利用的電能。電機穩(wěn)態(tài)控制主要包括暫態(tài)和長期兩種電壓穩(wěn)定問題，因此我們利用Simulink模塊來對于電機控制過程中的電流分析，從而能夠對其運行狀態(tài)實現(xiàn)有效控制。 關鍵詞：電機;控制;仿真 1
摘要：電機的功能可以將大自然所擁有的一次能源轉化成更加便于人類利用的電能。電機穩(wěn)態(tài)控制主要包括暫態(tài)和長期兩種電壓穩(wěn)定問題，因此我們利用Simulink模塊來對于電機控制過程中的電流分析，從而能夠對其運行狀態(tài)實現(xiàn)有效控制。
關鍵詞：電機;控制;仿真
1 引言
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電機的供電要求是讓用戶使用上質量可靠的電能,主要是指電壓、頻率和波形誤差在一定的范圍內,為了實現(xiàn)這個條件,就必須對于硬件進行嚴格的要求,同時在電機的運行當中加強管理,讓其能夠最大化的提升系統(tǒng)的電能使用效率,讓電能質量更為合格。
2 電機穩(wěn)定控制仿真原理
電機的傳輸能力和其功率穩(wěn)定性有關系,我們通過采用短路速斷以及勵磁控制的方式來盡量的減少其暫態(tài)中存在的問題,同時電壓穩(wěn)定與可靠已經(jīng)成為了電機工作的是否合格的關鍵條件,因此我們應當加強對其的重視,盡量的減少停電事故,如果發(fā)生功角失去穩(wěn)定的情況,就可能導致暫態(tài)電壓失穩(wěn),同時出現(xiàn)電壓崩潰的情況,電壓崩潰和很多因素有關,主要包括電動機的問題與變壓器的問題等。IEEE對于電機電壓穩(wěn)定給出如下定義:電壓穩(wěn)定性就是在出現(xiàn)故障時,電機能夠恢復其平衡狀態(tài)的能力,不僅要保持主線的穩(wěn)定,也要保持其他支線的問題,同時使得負荷能夠正常運作。
3 電機仿真控制方法
3.1 控制原理
根據(jù)電機下的擾動,我們大小我們可將其分為小型和大型的擾動,小擾動穩(wěn)定所指的是在負荷進行增加后,電機的所有組件能夠維護原來的電壓穩(wěn)定的能力,而大擾動電壓穩(wěn)定,所表現(xiàn)的是整個電機出現(xiàn)崩潰、失去電機等嚴重問題時,所有主線可以讓電能的質量保持穩(wěn)定的能力,這個主要和電機的結構以及線路的運行情況有關系,需要建立具體的動態(tài)模型來分析。在電機的功角穩(wěn)定的判斷過程中,我們可以通過定量計算的方法來對其進行有效的分析,同時我們也應當認識到如果功角的穩(wěn)定被打破,那么很大程度上都是由于無功平衡不穩(wěn)定的原因,因此我們應當加強對無功功率的控制,使得暫態(tài)電壓能夠有效的保持穩(wěn)定。
3.2 控制模塊
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Simulink和Stateflow可以自動生成可合成的VHDL和Verilog,進行電機方面的分析。Simpower System隸屬于simulink環(huán)境,Simulink是MATLAB最重要的組件之一,它提供一個動態(tài)系統(tǒng)建模、仿真和綜合分析的集成環(huán)境。Simulink驗證和驗證通過建模風格檢查,需求可追溯性和模型覆蓋率分析,實現(xiàn)對模型的系統(tǒng)驗證和驗證。Simulink Design Verifier使用正式的方法來識別設計錯誤,如整數(shù)溢出,除以零和死邏輯,并生成Simulink環(huán)境中的模型檢查的測試用例場景。
3.3 控制效能檢測方法
(1)傳感器檢測。旋轉二極管非導通檢測系統(tǒng)的檢測方法較直接,但是電機長周期運行時,勵磁機內部的高溫對傳感器的測量性能有較高要求,此時勵磁機端部的振動強烈,對旋轉整流器非導通檢測系統(tǒng)的二次側回路接線要求高。根據(jù)以往的運行情況,傳感器是這個系統(tǒng)的薄弱環(huán)節(jié)。傳感器在機組長期運行情況下輸出的信號受到影響,其波形會逐漸劣化畸變,因上述原因,我發(fā)電廠已發(fā)生多次系統(tǒng)誤報警或誤動。但在機組運行期無法對安裝在勵磁機內部的傳感器進行更換處理。目前本廠采取的措施是將"三取二"的邏輯改為"三取三",多增加一套控制板,利用兩套控制板進行故障判斷。定期分析傳感探頭在機組運行中的輸出波形,當輸出波形有劣化畸變趨勢,可以及時更換,以防DNC系統(tǒng)的誤判斷。油污的滲入到接頭處也會影響傳感器信號的輸出質量,增加維護的難度。加之因間隙小,傳感器的安裝工藝難度高,機組檢修時,勵磁機中的轉子移動過程中探頭易被損壞。除此之外,探頭等備件需進口,供貨不及時且價格高也是一大問題。
(2)負載電壓畸變檢測。分析仿真結果,我們可以得到這樣的結論,當其中一相發(fā)生斷路時,勵磁電流會出現(xiàn)較小的畸變,負載電壓也會出現(xiàn)一定的畸變,如果勵磁電機的裕度較為充足的話,它可以為主體發(fā)動機來提供相關的電流,保障其正常運行,但是其畸變依然對電機造成了一系列的不利影響。 分析結果我們可以看出來,當兩項都出現(xiàn)斷路時,勵磁機將不再對稱運行,同時勵磁電壓的畸變程度將會更為嚴重,在每個周期內可能會出現(xiàn)兩個畸變環(huán)節(jié),但是我們通過電流可以看出,如果勵磁機有一定的裕度,那么它仍然可以提供電流保證電機的正常運轉。根據(jù)這樣的結果我們可以看出來在二極管出現(xiàn)故障時,勵磁電機依然可以正常工作,但是需要區(qū)分不同的環(huán)境,當一個二極管出現(xiàn)故障時就會進入單相的斷路狀態(tài),兩個出問題時就會編程兩相斷路,通過工程余量的設計我們可以讓電機在出現(xiàn)故障時依然可以做到正常工作,可以額外提供一部分勵磁電流。 利用matlab/simulink搭建起電機體系的仿真模式,對模式當中的組分于相應的電機情境中過電壓狀況予以探究。經(jīng)由比較有無繞組、綜合接地線維護下的電機過電壓水平,有了繞組的存在能夠管制勵磁電壓超標的狀況,就繞組的電壓同樣可以維持于常規(guī)水準。
(3)諧波檢測。通過對于勵磁電機的諧波進行監(jiān)測,我們可以判斷勵磁繞組是否出現(xiàn)故障,通過旋轉二極管的電流等可以對于其短路、斷路等問題進行探討,這就要求我們必須做好對于其電路特征值的判斷工作。 與之平行的導體不計其數(shù),相應的阻抗參數(shù)與電容參數(shù)矩陣均突破14維,極其龐大的數(shù)目,極其繁復的建模剖許。以方便上述剖析地順利開展,論文借助于把相應導線予以等效合并的辦法,以就阻抗矩陣Z、導納矩陣Y的維數(shù)予以縮減,讓相應環(huán)節(jié)中的維數(shù)壓低,由此方程的解能夠更順利地獲得。改造前,原檢測系統(tǒng)是勵磁機的子系統(tǒng),與勵磁機共用電源、模擬量和開關量,并且一次側回路也在勵磁系統(tǒng),改造項目在此基礎上進行,新的檢測系統(tǒng)主要有二極管故障檢測裝置、變送器和電流測量線圈組成,改造時將旋轉二極管故障檢測裝置與變送器的電源均接入到勵磁調解柜的直流電源上。
電子論文投稿刊物：《微電機》(MicromotorsServoTechnique)雜志創(chuàng)刊于1972年，曾用刊名《控制微電機》，由西安微電機研究所主辦的電工技術類期刊，國內統(tǒng)一刊號：61-1126/TM，國際標準刊號：1001-6848，郵發(fā)代號：52-92。主要刊登微電機及伺服技術領域的科研成果、設計、制造、測試、應用、維修和技術展望等文章及信息。
4 總結
通過利用軟件仿真的方式，給出了電壓穩(wěn)定的處理辦法，從而增強了電路運轉的安全度,一并就當中涉及的電流予以分流,我們應當利用PG曲線使得系統(tǒng)的能量調配處于比較平衡的狀態(tài),實現(xiàn)安全可靠穩(wěn)定的運行,同時對負荷和電機之間要進行一定的協(xié)調,使得經(jīng)濟效益最大,成本盡量降低,風險減少,使得系統(tǒng)的不確定性也降低,這樣就可以采用更加可靠的模型,來實現(xiàn)整體的最優(yōu)化控制。
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作者簡介：李志旭
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