IM_SquirrelCage-鼠笼式异步电机

1)        模型路径

TYMotor.Machines.Asynchronous.IM_SquirrelCage

2)        图标设计

鼠笼式异步电机图

3)        功能描述

该模型为异步电机本体模型，也称作感应电机，主要用于异步电机系统仿真模型。

4)        基本假设

              忽略电机铁芯饱和，不计涡流损耗和磁滞损耗；

              不计电枢反应；

              忽略齿槽效应，电枢导体连续均匀分布于电枢表面。

5)        模型接口

接口类型	接口名称	变量	范围/单位	数据维度	数据类型	描述
PositivePlug	plugSupply	m	-	[3]	Integer	相的数量
Flange_a	flange_a	phi	rad	[1]	Real	连接器的绝对旋转角度
		tau	N.m	[1]	Real	连接器所受的剪切扭矩
Flange_a	support	useSupport	-	[1]	Boolean	=false，不使用支撑（定子固定）
HeatPort_a	port_a	T	K	[1]	Real	温度
		Q_flow	W	[1]	Real	热流比

6)        模型参数

tab参数	group参数	参数名称	默认值	单位	参数描述
常规	参数	terminalConnection	"Y"	-	选择绕组的联结方法，Y联结/D联结
		p	2	-	极对数
		Rs	0.03	Ohm	定子的每相绕组电阻
		Lszero	Lssigma	H	定子的零序电感
		Lssigma	3*(1-sqrt(1-0.0667))/(2*pi*fsNominal)	H	定子的漏感
		fsNominal	50	Hz	额定频率
机械	参数	useSupport	false	-	=false，默认不使用支撑（定子固定）
		J_Stator	J_Rotor	kg.m2	定子转动惯量
		J_Rotor	0.15	kg.m2	转子转动惯量
		d	0	N.m.s/rad	阻尼系数
	初始化	phi.start	0	deg	机械角度[deg]
		om.start	0	rad/s	机械转速
热计算	参数	useHeatPort	false	-	使用/不使用热接口
		C	1000	J/K	电机热容
		T_start	20	degC	电机初始温度
		der_T_start	0	K/s	温度对时间导数的初值
电阻及电感	参数	Lm	3*sqrt(1-0.0667)/(2*pi* fsNominal)	H	主磁场电感
		Lrsigma	3*(1-sqrt(1-0.0667))/(2*pi*fsNominal)	H	转子的每相漏感（等效于三相绕组）
		Rr	0.04	Ohm	T_ref下每相转子的电阻
		T_ref	20	degC	参考温度

7)        模型变量

变量类型	变量名称	单位	类型	描述
结果变量	vs[1]	V	Real	定子A相电压
	vs[2]	V	Real	定子B相电压
	vs[3]	V	Real	定子C相电压
	is[1]	A	Real	定子A相电流
	is[2]	A	Real	定子B相电流
	is[3]	A	Real	定子C相电流
	phi	deg	Real	机械角度
	rpm	rev/min	Real	机械转速
	Te	N·m	Real	电磁转矩
中间变量	φsd	Wb	Real	定子d轴磁链
	φsq	Wb	Real	定子q轴磁链
	φrd	Wb	Real	转子d轴磁链
	φrq	Wb	Real	转子q轴磁链

8)        参数设置

1)        额定频率fsNominal、极对数p、定子电阻Rs、转动惯量J_Rotor这些参数设置需要保持为正值。

9)        模型原理

感应电机，转子为短路绕组，将电机定子接入三相电源，定子中产生三相电流，定子电流在电机气隙中产生同步旋转磁场，磁场转速取决于电网频率和绕组极对数。转子绕组与旋转磁场相对运动切割磁感线产生感应电流，使转子随着磁场旋转方向旋转且转速小于旋转磁场的转速。

建立鼠笼式异步电机的模型时，是以两相运动坐标系DQ坐标系为参考，通过park’s变换将各物理量转换至DQ坐标系下，则有：

定子电压：

定子磁通量：

转子电压（转子短路，电压为0）：

转矩：

转速：

10)    参考文献

[1]     秦曾煌.电工学上册第六版[M],北京:高等教育出版社,2004.