本文摘要：摘要：電機(jī)的功能可以將大自然所擁有的一次能源轉(zhuǎn)化成更加便于人類利用的電能。電機(jī)穩(wěn)態(tài)控制主要包括暫態(tài)和長(zhǎng)期兩種電壓穩(wěn)定問題，因此我們利用Simulink模塊來(lái)對(duì)于電機(jī)控制過程中的電流分析，從而能夠?qū)ζ溥\(yùn)行狀態(tài)實(shí)現(xiàn)有效控制。 關(guān)鍵詞：電機(jī);控制;仿真 1
摘要：電機(jī)的功能可以將大自然所擁有的一次能源轉(zhuǎn)化成更加便于人類利用的電能。電機(jī)穩(wěn)態(tài)控制主要包括暫態(tài)和長(zhǎng)期兩種電壓穩(wěn)定問題，因此我們利用Simulink模塊來(lái)對(duì)于電機(jī)控制過程中的電流分析，從而能夠?qū)ζ溥\(yùn)行狀態(tài)實(shí)現(xiàn)有效控制。
關(guān)鍵詞：電機(jī);控制;仿真
1 引言
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電機(jī)的供電要求是讓用戶使用上質(zhì)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(nèi),為了實(shí)現(xiàn)這個(gè)條件,就必須對(duì)于硬件進(jìn)行嚴(yán)格的要求,同時(shí)在電機(jī)的運(yùn)行當(dāng)中加強(qiáng)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(zhì)量更為合格。
2 電機(jī)穩(wěn)定控制仿真原理
電機(jī)的傳輸能力和其功率穩(wěn)定性有關(guān)系,我們通過采用短路速斷以及勵(lì)磁控制的方式來(lái)盡量的減少其暫態(tài)中存在的問題,同時(shí)電壓穩(wěn)定與可靠已經(jīng)成為了電機(jī)工作的是否合格的關(guān)鍵條件,因此我們應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)對(duì)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(dǎo)致暫態(tài)電壓失穩(wěn),同時(shí)出現(xiàn)電壓崩潰的情況,電壓崩潰和很多因素有關(guān),主要包括電動(dòng)機(jī)的問題與變壓器的問題等。IEEE對(duì)于電機(jī)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(shí),電機(jī)能夠恢復(fù)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(shí)使得負(fù)荷能夠正常運(yùn)作。
3 電機(jī)仿真控制方法
3.1 控制原理
根據(jù)電機(jī)下的擾動(dòng),我們大小我們可將其分為小型和大型的擾動(dòng),小擾動(dòng)穩(wěn)定所指的是在負(fù)荷進(jìn)行增加后,電機(jī)的所有組件能夠維護(hù)原來(lái)的電壓穩(wěn)定的能力,而大擾動(dòng)電壓穩(wěn)定,所表現(xiàn)的是整個(gè)電機(jī)出現(xiàn)崩潰、失去電機(jī)等嚴(yán)重問題時(shí),所有主線可以讓電能的質(zhì)量保持穩(wěn)定的能力,這個(gè)主要和電機(jī)的結(jié)構(gòu)以及線路的運(yùn)行情況有關(guān)系,需要建立具體的動(dòng)態(tài)模型來(lái)分析。在電機(jī)的功角穩(wěn)定的判斷過程中,我們可以通過定量計(jì)算的方法來(lái)對(duì)其進(jìn)行有效的分析,同時(shí)我們也應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到如果功角的穩(wěn)定被打破,那么很大程度上都是由于無(wú)功平衡不穩(wěn)定的原因,因此我們應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)對(duì)無(wú)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(dòng)生成可合成的VHDL和Verilog,進(jìn)行電機(jī)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(gè)動(dòng)態(tài)系統(tǒng)建模、仿真和綜合分析的集成環(huán)境。Simulink驗(yàn)證和驗(yàn)證通過建模風(fēng)格檢查,需求可追溯性和模型覆蓋率分析,實(shí)現(xiàn)對(duì)模型的系統(tǒng)驗(yàn)證和驗(yàn)證。Simulink Design Verifier使用正式的方法來(lái)識(shí)別設(shè)計(jì)錯(cuò)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(cè)試用例場(chǎng)景。
3.3 控制效能檢測(cè)方法
(1)傳感器檢測(cè)。旋轉(zhuǎn)二極管非導(dǎo)通檢測(cè)系統(tǒng)的檢測(cè)方法較直接,但是電機(jī)長(zhǎng)周期運(yùn)行時(shí),勵(lì)磁機(jī)內(nèi)部的高溫對(duì)傳感器的測(cè)量性能有較高要求,此時(shí)勵(lì)磁機(jī)端部的振動(dòng)強(qiáng)烈,對(duì)旋轉(zhuǎn)整流器非導(dǎo)通檢測(cè)系統(tǒng)的二次側(cè)回路接線要求高。根據(jù)以往的運(yùn)行情況,傳感器是這個(gè)系統(tǒng)的薄弱環(huán)節(jié)。傳感器在機(jī)組長(zhǎng)期運(yùn)行情況下輸出的信號(hào)受到影響,其波形會(huì)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(bào)警或誤動(dòng)。但在機(jī)組運(yùn)行期無(wú)法對(duì)安裝在勵(lì)磁機(jī)內(nèi)部的傳感器進(jìn)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(jìn)行故障判斷。定期分析傳感探頭在機(jī)組運(yùn)行中的輸出波形,當(dāng)輸出波形有劣化畸變趨勢(shì),可以及時(shí)更換,以防DNC系統(tǒng)的誤判斷。油污的滲入到接頭處也會(huì)影響傳感器信號(hào)的輸出質(zhì)量,增加維護(hù)的難度。加之因間隙小,傳感器的安裝工藝難度高,機(jī)組檢修時(shí),勵(lì)磁機(jī)中的轉(zhuǎn)子移動(dòng)過程中探頭易被損壞。除此之外,探頭等備件需進(jìn)口,供貨不及時(shí)且價(jià)格高也是一大問題。
(2)負(fù)載電壓畸變檢測(cè)。分析仿真結(jié)果,我們可以得到這樣的結(jié)論,當(dāng)其中一相發(fā)生斷路時(shí),勵(lì)磁電流會(huì)出現(xiàn)較小的畸變,負(fù)載電壓也會(huì)出現(xiàn)一定的畸變,如果勵(lì)磁電機(jī)的裕度較為充足的話,它可以為主體發(fā)動(dòng)機(jī)來(lái)提供相關(guān)的電流,保障其正常運(yùn)行,但是其畸變依然對(duì)電機(jī)造成了一系列的不利影響。 分析結(jié)果我們可以看出來(lái),當(dāng)兩項(xiàng)都出現(xiàn)斷路時(shí),勵(lì)磁機(jī)將不再對(duì)稱運(yùn)行,同時(shí)勵(lì)磁電壓的畸變程度將會(huì)更為嚴(yán)重,在每個(gè)周期內(nèi)可能會(huì)出現(xiàn)兩個(gè)畸變環(huán)節(jié),但是我們通過電流可以看出,如果勵(lì)磁機(jī)有一定的裕度,那么它仍然可以提供電流保證電機(jī)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。根據(jù)這樣的結(jié)果我們可以看出來(lái)在二極管出現(xiàn)故障時(shí),勵(lì)磁電機(jī)依然可以正常工作,但是需要區(qū)分不同的環(huán)境,當(dāng)一個(gè)二極管出現(xiàn)故障時(shí)就會(huì)進(jìn)入單相的斷路狀態(tài),兩個(gè)出問題時(shí)就會(huì)編程兩相斷路,通過工程余量的設(shè)計(jì)我們可以讓電機(jī)在出現(xiàn)故障時(shí)依然可以做到正常工作,可以額外提供一部分勵(lì)磁電流。 利用matlab/simulink搭建起電機(jī)體系的仿真模式,對(duì)模式當(dāng)中的組分于相應(yīng)的電機(jī)情境中過電壓狀況予以探究。經(jīng)由比較有無(wú)繞組、綜合接地線維護(hù)下的電機(jī)過電壓水平,有了繞組的存在能夠管制勵(lì)磁電壓超標(biāo)的狀況,就繞組的電壓同樣可以維持于常規(guī)水準(zhǔn)。
(3)諧波檢測(cè)。通過對(duì)于勵(lì)磁電機(jī)的諧波進(jìn)行監(jiān)測(cè),我們可以判斷勵(lì)磁繞組是否出現(xiàn)故障,通過旋轉(zhuǎn)二極管的電流等可以對(duì)于其短路、斷路等問題進(jìn)行探討,這就要求我們必須做好對(duì)于其電路特征值的判斷工作。 與之平行的導(dǎo)體不計(jì)其數(shù),相應(yīng)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(fù)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(yīng)導(dǎo)線予以等效合并的辦法,以就阻抗矩陣Z、導(dǎo)納矩陣Y的維數(shù)予以縮減,讓相應(yīng)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(cè)系統(tǒng)是勵(lì)磁機(jī)的子系統(tǒng),與勵(lì)磁機(jī)共用電源、模擬量和開關(guān)量,并且一次側(cè)回路也在勵(lì)磁系統(tǒng),改造項(xiàng)目在此基礎(chǔ)上進(jìn)行,新的檢測(cè)系統(tǒng)主要有二極管故障檢測(cè)裝置、變送器和電流測(cè)量線圈組成,改造時(shí)將旋轉(zhuǎn)二極管故障檢測(cè)裝置與變送器的電源均接入到勵(lì)磁調(diào)解柜的直流電源上。
電子論文投稿刊物：《微電機(jī)》(MicromotorsServoTechnique)雜志創(chuàng)刊于1972年，曾用刊名《控制微電機(jī)》，由西安微電機(jī)研究所主辦的電工技術(shù)類期刊，國(guó)內(nèi)統(tǒng)一刊號(hào)：61-1126/TM，國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)刊號(hào)：1001-6848，郵發(fā)代號(hào)：52-92。主要刊登微電機(jī)及伺服技術(shù)領(lǐng)域的科研成果、設(shè)計(jì)、制造、測(cè)試、應(yīng)用、維修和技術(shù)展望等文章及信息。
4 總結(jié)
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(qiáng)了電路運(yùn)轉(zhuǎn)的安全度,一并就當(dāng)中涉及的電流予以分流,我們應(yīng)當(dāng)利用PG曲線使得系統(tǒng)的能量調(diào)配處于比較平衡的狀態(tài),實(shí)現(xiàn)安全可靠穩(wěn)定的運(yùn)行,同時(shí)對(duì)負(fù)荷和電機(jī)之間要進(jìn)行一定的協(xié)調(diào),使得經(jīng)濟(jì)效益最大,成本盡量降低,風(fēng)險(xiǎn)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(lái)實(shí)現(xiàn)整體的最優(yōu)化控制。
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作者簡(jiǎn)介：李志旭
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