Abstract
Over the past several years, there has been renewed interest in modeling electrical machines using phase (abc) variables. This paper considers modeling induction machines using phase variables in a voltage-behind-reactance (VBR) formulation. Specifically, three VBR models are proposed wherein the rotor electrical subsystem is modeled using flux linkages as state variables expressed in the qd reference frame. The stator electrical dynamics are represented in abc phase coordinates that enable direct interface of the machine model to an external network. Such a direct interface is advantageous when the machine is fed from a power electronic converter and/or when the modeling is carried out using circuit-based simulators. Computer studies of an induction machine demonstrate that the proposed VBR models achieve a 740% improvement in computational efficiency as compared with the traditional coupled-circuit phase-domain model
چکیده
طی چند دهه اخیر، مجددا شاهد علاقه مندی به مدلسازی ماشین های الکتریکی با استفاده از متغیرهای فازی (abc) بوده ایم. در این مقاله، مدلسازی موتورهای القایی با استفاده از متغیرهای فازی و به صورت فرمول نویسی ولتاژ پشت رأکتانس (VBR) انجام می شود. سه مدل VBR پیشنهاد شده که در آن سیستم الکتریکی روتور با استفاده از شارهای پیوندی که به عنوان متغیرهای حالت در قاب qd درنظر گرفته می شوند، مدل شده است. دینامیک الکتریکی استاتور در سیستم فازی abc بیان شده است که ارتباط مستقیم میان مدل ماشین و شبکه خارجی را ممکن می سازد. مزیت این نوع ارتباط مستقیم در شرایطی است که ماشین توسط یک مبدل الکترونیک قدرت تغذیه یا مدلسازی آن با استفاده از شبیه سازهایی با مبنای مداری انجام می شود. مطالعات کامپیوتری ماشین القایی نشان داده اند که کارآیی مدل های VBR پیشنهادی بهلحاظ بازدهی محاسباتی در مقایسه با روش مرسوم مدلسازی در حوزه فازی مبتنی بر تزویج مداری درحدود 740 درصد بیشتر است.
1-مقدمه
سابقه مدلسازی ماشین های القایی به سال های نخست قرن بیستم بر می گردد. روش های مدلسازی بسته به هدف مطالعات و دقت مورد نیاز، به سه دسته مجزا تقسیم می شوند. روش اجزای (یا اختلاف) محدود، روش مدار معادل مغناطیسی و روش مدار الکتریکی تزویجی. تمرکز این مقاله بر روش آخر یعنی روش مدار الکتریکی تزویجی است؛ چرا که، تعداد معادلات به دست آمده در این روش نسبت به سایرین کمتر است...