Simulink SimPowerSystems 里的异步电机元件分 SI(国际标准)和 pu(标么值)两种。它们之间是等效的,但是转换的方式讲的不是很清楚。参考官方 MATLAB 的文档,可以知道原来这里的基准值取得比较特殊,和大多数的工程参考书籍上的不太一样:基准功率取的单相额定功率,基准电压取的相电压的有效值。但是通过仿真比较我却发现元件的实际构造与文档里的说明不太一样。
已知 SI 单位下的 Pn, Vn, fn 以及 Rs, Lls, Rr, Llr, Lm, J, F, p,正确的基准值取法应该如下:
基准功率:三相功率 Sb = Pn
基准电压:额定相电压的峰值 Vb = Vn/sqrt(3)*sqrt(2)
基准电流:Ib = Pn/Vn
基准阻抗:Zb = Vb/Ib
基准角速度:wb = 2*pi*fn
基准电感:Lb = Zb/wb
基准磁链:phib = vb/wb
基准转矩:Tb = Pn/(wb/p)
基准阻尼系数:Fb = Tb/(wb/p)
pu 元件中所使用的参数值只要按照 “标么值=有名值/基准值” 的公式进行计算就可以,比如下面的 m 文件代码:
1 2 3 4 5 6 7 | Rs_pu = Rs/Zb % 定子电阻 Lls_pu = Lls/Lb % 定子漏电感 Rr_pu = Rr/Zb % 转子电阻 Llr_pu = Llr/Lb % 转子漏电感 Lm_pu = Lm/Lb % 励磁电感 H = 0.5*J*(wb/p)^2/Pn % 转动惯量/时间常数 F_pu = F/Fb % 阻尼系数 |
对于 pu 元件,其输入和测量值也是采用的标么值。可以在信号线上加入相应的 gain 环节就可以转换为 SI 信号,比如
1 2 3 4 5 6 7 8 | % 输入 Tm_pu = Tm/Tb % 测量值 Te = Te_pu*Tb wm = wm_pu*(wb/p) I = I_pu*Ib V = V_pu*Vb |
这种标么值的表示方法和 Prabha Kunder 的《电力系统稳定与控制》一书第 199 页中感应电动机模型标么值的表示方法是完全一样的。



