Machine Mechanical Power

SI 単位系または pu 単位系で定義されたマシンの機械動力

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ライブラリ:
Simscape / Electrical / Electromechanical / Mechanical

説明

Machine Mechanical Power ブロックは、接続されているマシンとの間で、指定した電力を供給するか、指定した電力を引き出します。マシンの慣性および機械回転基準点の表現が含まれています。発電機モードでは、物理量信号入力により、マシンに入力される機械動力が定義されます。モーター モードでは、マシンからの機械動力出力が定義されます。

次の図は、Simscape™ の機械回転コンポーネントを使用して Machine Mechanical Power ブロックの pu 単位のバリアント モデルと等価な構成を示しています。

電気定義方程式

SI モデルでは、ダイアログ ボックスに入力した SI 値がシミュレーション用に pu 単位の値に変換されます。SI と pu 単位のマシン パラメーター間の関係については、マシン パラメーターの pu 変換を参照してください。pu 単位のパラメーター化については、pu 単位系を参照してください。

慣性に加えられるトルクを計算するために、このブロックは、電力需要を現在の速度で除算します。ピーク トルク制限を設定するには、[ピーク トルクの定格トルクに対する比] パラメーターに値を指定します。[慣性のパラメーター化を指定] パラメーターを使用して慣性 J を直接指定するか、マシンの慣性定数 H を使用して間接的に指定します。

マシンの慣性定数を指定した場合、ブロックは慣性を次のように計算します。

$$J=\frac{2H{S}_{rated}}{{(2\pi F_{rated}/N)}^2},$$

ここで、

• J は kg⋅m² 単位の慣性です。

• H は sW/VA 単位の慣性定数です。

• S_rated は VA 単位の接続されているマシンの定格皮相電力です。

• F_rated は Hz 単位の接続されているマシンの定格電気周波数です。

• N はマシンの極対数です。

減衰は、マシンの回転子と機械回転基準点との間の粘性摩擦を表します。[ダンパーのパラメーター化を指定] パラメーターに対して選択した値に基づいて、減衰係数を pu 単位または SI 単位で指定します。減衰係数を pu 単位で指定する場合、ブロックは次の方程式を使用して SI 単位の減衰係数を計算します。

$${\omega }_{base}=\frac{2\pi F_{rated}}{N},$$

$$T_{base}=\frac{S_{rated}}{{\omega }_{base}},$$

$$D_{base}=\frac{T_{base}}{{\omega }_{base}},$$

および

$$D=D_{pu}{D}_{base},$$

ここで、

• ω_base は rad/s 単位のベース機械速度です。

• T_base は Nm 単位のベース減衰トルクです。

• D_base は Nm/(rad/s) 単位のベース減衰係数です。

• D_pu は pu 単位の減衰係数です。

• D は Nm/(rad/s) の SI 単位の減衰係数です。

例

三相風力タービン非同期発電機

風力タービン発電機として使用される誘導機をモデル化します。

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端子

入力

Pm — 機械動力

物理 | 正

W 単位の機械動力に関連付けられた物理量信号入力端子。

依存関係

この端子は、[メイン] 設定の [PS 入力の単位] パラメーターを [SI] に設定した場合にのみ表示されます。

pu — pu 単位の機械動力

物理 | 正

pu 単位の機械動力に関連付けられた物理量信号入力端子。

依存関係

この端子は、[メイン] 設定の [PS 入力の単位] パラメーターを [pu 単位] に設定した場合にのみ表示されます。

保存

R — マシンの回転子

機械

マシンの回転子に関連付けられた機械回転保存端子。

C — マシン ケース

機械

マシン ケースに関連付けられた機械回転保存端子。

パラメーター

メイン

入力の力の符号の規則 — タイプの指定

発電機 (既定値) | モーター

マシンのタイプの指定。

定格皮相電力 — 定格皮相電力

555e6 [V*A] (既定値)

接続されているマシンの定格皮相電力。

定格電気周波数 — ノミナル電気周波数

60 Hz (既定値)

接続されているマシンの定格皮相電力に対応するノミナル電気周波数。

極対数 — 極対数

1 (既定値)

接続されたマシンの極対数。

PS 入力の単位 — 物理量信号の単位系

SI (既定値) | pu

物理量信号入力の単位系。

端子 [Pm] を表示する場合は [SI]、端子 [pu] を表示する場合は [pu 単位] を選択します。

ピーク トルクの定格トルクに対する比 — ピーク トルクの定格トルクに対する比

2 (既定値)

慣性を加速するトルクの上限を提供するためにブロックがベース トルクに乗算する比。

慣性

慣性のパラメーター化を指定 — 慣性のパラメーター化

慣性定数、H (既定値) | 実際の慣性、J

慣性の指定。

慣性定数、H — 慣性定数

3.525 [s*W/VA] (既定値)

慣性定数。

依存関係

このパラメーターは、[慣性のパラメーター化を指定] パラメーターを [慣性定数、H] に設定した場合にのみ表示されます。

実際の慣性、J — 実際の慣性

27548 [kg*m^2] (既定値)

マシンの回転子の合計機械回転慣性。このパラメーターは、[慣性のパラメーター化を指定] を [実際の慣性、J] に設定した場合にのみ表示されます。

依存関係

このパラメーターは、[慣性のパラメーター化を指定] パラメーターを [実際の慣性、J] に設定した場合にのみ表示されます。

ダンパーのパラメーター化を指定 — 減衰のパラメーター化

pu 単位での減衰係数、pu_D (既定値) | SI 単位での減衰係数、D

減衰の指定。

pu 単位での減衰係数 — pu 単位での減衰係数

0.01 (既定値)

pu 単位の減衰係数。

依存関係

このパラメーターは、[ダンパーのパラメーター化を指定] パラメーターを [pu 単位での減衰係数、pu_D] に設定した場合にのみ表示されます。

SI 単位での減衰係数 — 減衰係数

39.0509 [Nm/(rad/s)] (既定値)

SI 単位の減衰係数。

依存関係

このパラメーターは、[ダンパーのパラメーター化を指定] パラメーターを [SI 単位での減衰係数、D] に設定した場合にのみ表示されます。

初期条件

初期化を指定 — 周波数の初期化

初期の電気周波数 (既定値) | 初期の機械周波数

周波数の初期化。

初期の電気周波数 — 初期の電気周波数

60 Hz (既定値)

初期の電気周波数。

依存関係

このパラメーターは、[初期化を指定] パラメーターを [初期の電気周波数] に設定した場合にのみ表示されます。

初期の機械周波数 — 初期の機械周波数

60 Hz (既定値)

初期の機械周波数。

依存関係

このパラメーターは、[初期化を指定] パラメーターを [初期の機械周波数] に設定した場合にのみ表示されます。

拡張機能

C/C++ コード生成
Simulink® Coder™ を使用して C および C++ コードを生成します。

バージョン履歴

R2014b で導入

参考

Machine Inertia