基于便携式计算机的同步电机实时仿真器研究.pdf

基于便携式计算机的同步电机实时仿真器 Taborda jos6 Switzerland (ABB Ltd．deptATPE，TurgiWorks) 【摘要】本文介绍了ABB公司的SMTSRT型便携式同步电机实时仿真器，它基于笔记本计算机，是一个功能 强大的工具，用于AVR设备实时测试时，可进行下列工作： 1)励磁设备的实时稳态和暂态测试； 2)人员培训； 3)AVR,限制器和laSS行为的预估研究； 4)研发。 ， 仿真器包括所有与同步电机相关的元件，如调速器、轴负载(电动机方式下)、单元变压器、精简电网、灭 磁电阻、励磁系统、旋转励磁机和静止励磁机等。 【关键词】便携式同步电机实时仿真器 1 SMTSRT说明 SMTS RT是一个基于笔记本计算机的便携式同步电机仿真器。它包括下列基本硬件： 1)时钟频率1GHz、安装奔腾或AMD处理器和Windows2000操作系统的笔记本计算机： 2)用于对定子变量进行DQ到RST坐标转换的SMTSRT适配器： 3)并行A／D转换器； 4)PCIMCIA形式的D／A转换器，8路模拟量输出和8路开关量输入输出； 5)SMTSRT功率放大器(备选)。 SMTS RT硬件如图1所示，其图形化用户界面如图2所示。 图1 SMTS RT硬件 图2 SMTS RT的图形化用户界面 由于设计紧凑，使得仿真器便于携带，适合于在电厂、培训中心和展览会等现场进行仿真。 具有友好的用户图形界面，不需很多的专门技巧就可以快速搭建出需要仿真的系统。SMTSRT还含 有一个同步电机数据库，当某些电机参数未知时可以用作参考。 仿真器既可用于搭建同步发电机，也可用于搭建同步电动机。 SMTS RT使用同步电机的详细模型，包括可提供磁场变量精确建模的特征阻抗，一个纵轴阻尼绕组 149 第一届水力发电技术国际会议论文集(第一卷) 和2个横轴阻尼绕组(图3)。 在一个输入窗口中可方便地输入所有同步电机的参数(图4)，同步电机数据库则提供许多套电机数 据实例以备电机数据不全时使用。 IDm, b 蔚h 图3 SMTS 图4同步电机参数输入窗口 RT使用的同步电机DQ模型 SMTS RT的励磁系统可以设置为使用内部模型(软件)或使用外部AVR(实际装置)，方便参数调 整，方便将实际装置的性能与理论模型相比较。当仿真器连接到外部AVR装置时，以模拟量形式提供自 动电压控制所需的所有电机相关变量。信号适配器则提供三相交流定子电压和电流。以及直流磁场电流。 内部励磁系统模型为标准UNITROL模型，可以设置为各种UNITROL励磁系统(图5)。 。 图5内置UNITROL励磁系统模型 SMTSRT包括所有与同步电机有关的元件。如： 1)可定义为发电机或电动机的同步电机； 2)励磁系统为ABBUNITROL型AVR，旋转励磁机或静止励磁系统； I型或IEEE421．5 3)电力系统稳定器(PSS)ABB 1992标