[發(fā)明專利]一種同步電機定子繞組匝間短路建模及仿真方法、系統(tǒng)有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 202011284120.0 | 申請日： | 2020-11-17 |
| 公開（公告）號： | CN112395793B | 公開（公告）日： | 2023-09-22 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 何玉靈;張文;徐明星 | 申請（專利權(quán)）人： | 華北電力大學(xué)（保定） |
| 主分類號： | G06F30/23 | 分類號： | G06F30/23 |
| 代理公司： | 北京睿智保誠專利代理事務(wù)所(普通合伙) 11732 | 代理人： | 周新楣 |
| 地址： | 071003 河北*** | 國省代碼： | 河北;13 |
| 權(quán)利要求書： | 查看更多 | 說明書： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 同步電機 定子 繞組 短路 建模 仿真 方法 系統(tǒng) | ||
1.一種同步電機定子繞組匝間短路建模及仿真方法，其特征在于，所述同步電機定子繞組匝間短路建模及仿真方法通過建立同步電機匝間短路物理模型與外電路模型來進行同步電機定子繞組匝間短路故障仿真；
所述同步電機定子繞組匝間短路建模及仿真方法包括以下步驟：
步驟一，同步電機匝間短路物理模型構(gòu)建：在ANSYS?Electronics?Desktop軟件中輸入同步電機參數(shù)建立電機物理模型，并將定子繞組分為短路繞組部分與正常繞組部分；
步驟二，外部耦合電路模型構(gòu)建：定子每相串聯(lián)匝數(shù)為264，其中并聯(lián)支路數(shù)為2；利用ANSYS?Electronics?Desktop?Circuit?Editor外電路模塊進行建模；
步驟三，同步電機匝間短路物理模型與外部電路耦合：同步電機的激勵方式選擇外電路激勵，將建好的外電路導(dǎo)入其中完成耦合；
所述同步電機定子繞組匝間短路建模及仿真方法包括：
(1)同步電機匝間短路物理模型建立描述：
1)在ANSYS?Electronics?Desktop軟件中輸入同步電機參數(shù)建立電機物理模型；
2)將定子繞組分為短路繞組部分與正常繞組部分；
(2)外部耦合電路模型建立：
定子每相串聯(lián)匝數(shù)為264，其中并聯(lián)支路數(shù)為2，利用ANSYS?Electronics?DesktopCircuit?Editor外電路模塊進行建模，以C相繞組發(fā)生匝間短路故障，外部耦合電路，其中LA1-LA6為A相繞組，LB1-LB6為B相繞組，LC1-LC6為C相繞組，RA1-RA2分別為A1支路相電阻和A2支路相電阻；RB1-RB2分別為B1支路相電阻和B2支路相電阻，RC1-RC2分別為C1支路相電阻和C2支路相電阻；RAL，RBL，RCL分別為A、B、C三相負載；電壓表和電流表用于數(shù)據(jù)的測量；LF1-LF6為轉(zhuǎn)子繞組；Rf為轉(zhuǎn)子繞組電阻；Re為限流電阻；LshortC3為短路繞組，RC1S為短路繞組電阻，Rs3為短路電阻；S_C3為電壓控制開關(guān)，ShortModel1為開關(guān)控制模塊，LabelID＝V1為脈沖電壓源，通過開關(guān)控制模塊和脈沖電壓源來共同控制開關(guān)閉合和斷開；
(3)同步電機匝間短路物理模型與外部電路耦合：
同步電機的激勵方式選擇外電路激勵，將建好的外電路導(dǎo)入其中完成耦合；
所述同步電機定子繞組匝間短路建模及仿真方法包括：
第一步：選擇其中一根定子繞組，將定子繞組的電流面分成兩個，執(zhí)行Coil/Edit/Surface/Section命令；
第二步：繪制繞組直線段部分，執(zhí)行Draw/line命令，在形成面的圖形上，執(zhí)行edit/sweep/along?vector，形成的直線段實體；
第三步：繪制直線段與空間漸開線連接部分，執(zhí)行Draw/line命令，在形成面的圖形上，執(zhí)行edit/sweep/along?vector，形成的直線段與空間漸開線連接部分；
第四步：繪制空間漸開線部分，執(zhí)行Draw/line命令，在形成面的圖形上，執(zhí)行edit/sweep/along?vector；
第五步：繪制鼻端部分：執(zhí)行Draw/line命令，在形成面的圖形上，執(zhí)行edit/sweep/along?vector；
第六步：將直線段部分、直線段與空間漸開線連接部分、空間漸開線部分和鼻端組合在一起，執(zhí)行edit/Boolean/unit命令；
重復(fù)以上第一步-第六步繪制短路部分繞組，并將原來一整根定子繞組模型刪除，只保留未短路部分和短路部分繞組；
第七步：刪除之前分開的兩個電流面，分別建立短路繞組和未短路繞組的電流面；創(chuàng)建兩個電流面在激勵源里面對應(yīng)的線圈終端，并在coil?terminal?excitation里面設(shè)置線圈終端名稱和匝數(shù)，將短路繞組的電流面，并將其命名為LshortC3。
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