Исследование динамики электрических процессов вентильного генератора в Simulink

Abstract

Современные достижения в области электромашиностроения, полупроводниковой и преобразовательной техники привели к появлению нового класса электрических машин, работающих в широком диапазоне частот вращения, которые получили название вентильных. Эти машины позволяют строить на их основе автономные источники электропитания, обеспечивающие генерирование высококачественной электроэнергии при минимальных требованиях к приводному устройству. Математическая модель торцевого синхронного генератора со стабилизацией напряжения при изменении частоты вращения приводного вала в широком диапазоне реализована в пакете MatLab Simulink, имеющем в своем составе специализированную электротехническую библиотеку блоков. Процесс моделирования в MatLab Simulink представляет собой построение схемы устройства из стандартных блоков пакета и задание параметров ее отдельных элементов. Полученные результаты моделирования вентильного генератора со стабилизацией напряжения на примере 32-полюсной машины мощностью 1 кВт показали хорошую способность генерировать высококачественную электроэнергию в широком диапазоне скоростей вращения (от 90 до 187,5 об/мин). Используемые промежуточные преобразователи способны поддерживать постоянство величины напряжения при переменной частоте вращения, обеспечивая необходимую производительность для автономных источников питания

Recent advances in the field of electrical engineering, semiconductor and converter technology, have led to introduction of a new class of electric machines, operating in a wide range of rotational velocities, which are called gate. These machines make it possible to build standalone power supplies on their basis, to ensure the generation of high power with minimum drive unit requirements. A mathematical model of the mechanical synchronous generator with voltage stabilization when changing the drive shaft rotational velocity in a wide range have been implemented in MatLab Simulink package composed of specialist electrical block library. The modeling process in MatLab Simulink functions as a construction scheme of the standard block device package and configure of its individual elements. Obtained results concerning simulation of a gate generator with voltage stabilization based on the example of 32 pole machine with 1 kW showed good ability to generate high electric power over a wide rotational velocity range (90 to 187.5 rpm). Operated intermediate converters are able to maintain the stability of the voltage value at the variable rotational velocity that results in required operation for stand-alone power supplies