机缘提示可以和大家分享最初成为创作者的初心哈哈没想到晚上不想加班打开CSDN看到提示今天是距离我第一次发文第1024天的纪念日。喜欢这个纪念日正好让我来总结一下本周的一个建模吧。组里要将Simulink里面Simescape/Electrical的Two Winding Transforer (Three-Phase)的模型变成细分模型后面好在线圈里搞小动作。网上的资料大部分都是用Simescape/Electrical/Specialized Power System搭的和Simescape主模型要转换器转换信号。我这周就来从学习变压器开始用Simescape/Electrical里面的模块拆解这个变压器模型。▲图1以上的Transformer是需要替换的模块整体模型是一个风力发电机的Simulink模板可以在Mathwork官网找到注意我后面发现这个模型还是没有考虑磁路的损失只怪我一开始不懂变压器觉得不明觉厉哈哈哈。希望刚开始建模的朋友们也不要害怕建模建模比想象中简单就是一堆物理公式而已当然我的工作已经结束更深入的模型我要交给组里的师弟去发挥了注意2本文模型全部基于MATLAB2022b但你打开的链接可能不是注意3本人不是电气专业的有错误请批评指正有问题大家一起讨论Wind Turbinehttps://www.mathworks.com/help/sps/ug/wind-turbine.html▲图2如果你想要在Simescape和Special Power System里转换信号你也许会需要Current-Voltage Simscape Interface或Current-Voltage Simscape Interface (gnd) 模块这个纪念日文章居然有模板我打算先保留与建模无关的就用灰色字体%注释掉。例如实战项目中的经验分享日常学习过程中的记录通过文章进行技术交流…模板里收获之前的倒数第二章那一定得是知识储备变压器一些背景关于理想变压器最重要知识背景的就是主次线圈匝数和线圈上电压、电流的关系这学期修了电气学院的General Theory of Electronic Machines我在建模的时候临时回去复习了一下上课的PPT手抄一遍让我更加入脑老师也是手写的。但作为一个懒人我决定只把手写的笔记贴上来。▲图3以上你可以看到理想和非理想变压器模型的等效电路以下是非理想模型的一些公式▲图4非理想模型公式。如果你想知道每个变量代表什么意思可以在图3的等效电路里找到模板里收获之前的倒数第一章那就是了解参考模型了了解参考模型▲图5建完之后的模型我们要建模的第一步是先将图1Transformer两边加上电流电压表输出信号以便之后对比。也就是图5中Detail Transformer两边的Current and Voltage Sensor (Three-Phase)。测量输出的电压电流信号可以通过PS-Simulink Converter读取此模块可以改Output Signal Unit。双击terminator前面的黑线可以给信号命名。单击黑线选择WiFi信号可以用Inspector采集信号运行完毕后收集的信号可以在Simulnk菜单栏里SIMULINK/Data Inspector查看。▲图6我们期待获得的信号们对于这个风力电机模型原本的模型要跑80秒如果想剩运行时间可以修改Wind Profile然后让模型只跑30秒或更少。这是碎碎念按我的科研思路打的英文I reset the wind profile 3s ramp block starting point from 45 second to 5 second, and kept all others. Then typed simT30 in the command window. It means I only changed 2 parameters in the model for my convinence, which can be easily reset. But you can just keep it if you only want a case study at this moment.然后我们要做的是查看要替换的Tranformer的参数和帮助文档。▲图7原变压器参数▲图8帮助文档里的等效模型Two-Winding Transformer (Three-Phase)https://www.mathworks.com/help/sps/ref/twowindingtransformerthreephase.html首先我一定要说我在建模之前请教了电气的老师虽然他也没有建过变压器的Simulink模型但是他在浏览了Simscape的Library后也建议我用Simscape/Electrical/Passive/Winding模块搭建细节模型并建议我加上Reluctance部分。然后给我讲解了一些磁路的知识此时我还没看Transformer的等效模型。此处要深深感谢我的天使老师基于老师的指导我们在上述等效模型的框架下搭了一个不考虑Eddy Current和Zero sequence path的变压器模型不考虑是因为二者主要对效率产生影响而且影响很小。在调整参数之前你可以跑一次模型此时应该可以顺利跑通但是电压电流会比较奇怪。然后就是设置参数。通过查看帮助文档你会发现一些有用的公式。▲图9Two-Winding Transformer (Three-Phase)帮助文档里关于Three-Limb Core的一些公式同时我还需要查看线圈模型Winding和非线性磁阻Nonlinear Reluctance的参数▲图10Winding模块的参数。这里是已经设置好参数的。注意Faults那里应该是Off才对。然后这里是一些基于Winding和Nonlinear Reluctance的笔记里面有我的一些碎碎念思路▲图11基于Winding帮助文档中等效电路磁路公式的笔记。我把Transformer中已知的参数也写了上去▲图12基于Nonlinear Reluctance模块的公式笔记。然后陷入头脑风暴试图联系以上的信息设置Winding的值。收获▲图13以上是我兢兢业业头脑风暴时的计算过程和一些有趣的发现然后我就发现了图7里的红框里面的Excluded此模型压根不考虑磁损。。也就是说基于帮助文档图10里的红框我们可以设成inf。我们只需要计算线圈匝数和电阻值就行。由于原始变压器模型的一二次侧电阻都是一样的并且基于per unit system图13第三个部分里我们基于额定电压和功率计算了一二次侧线圈的电阻值。此时如果你对一二次侧的额定电压V_rated的大小有疑惑我们可以返回去图1发现这个变压器的一次侧接的是电网高压侧二次侧接的才是发电机。▲图14通过参数文档让模型自动计算变压器的线圈数和电压值。▲图15上图是风力电机参考模型文件夹里的参数文档sscv_wind_turbine_input.m截图。这个细分变压器的建立让我添加了两个变量低压侧线圈数tranformerSecondaryTurns和变压器电阻TranformerResistancePerUnit。▲图16建好的变压器内部电路。由于不考虑磁损我把Nonlinear Reluctance去掉了。▲图17此时可以再跑一遍和一开始跑的基准对比各个信号值了这个结果我是在MATLAB另外出的图是基于我30秒的模型跑的。电网侧的输出也是和基准值一样的提示在创作的过程中都有哪些收获例如获得了多少粉丝的关注获得了多少正向的反馈如赞、评论、阅读量等认识和哪些志同道合的领域同行…日常提示当前创作和你的工作、学习是什么样的关系例如创作是否已经是你生活的一部分了有限的精力下如何平衡创作和工作学习…成就提示你过去写得最好的一段代码是什么 请用代码块贴出来例如某个解题代码某个项目实现代码…憧憬然后就结束了这次建模。我的日常就是上课和科研还挺喜欢的目前在能源领域逐渐覆盖了一些方向涉及风光水核。主要做风力电机的故障诊断也发过太阳能预测的文章。还不知道毕业能不能找到工作哈哈。新来的组员背景不是MATLAB/Simulink建模感觉搭模型的过程有点束手束脚。希望这篇心路历程可以帮助他了解我建这个模型的过程就是基于已知公式用模块化语言表达出来而已。忽然想起我的第一次学MATLAB代码做作业是让姐姐先写了一部分我很快就能继续写了。第一次建模看了一些视频后颤颤巍巍跟着公式搭好的上面有很多加减乘除的模块。当时实习的导师基于他的经验一下子把我薛定谔的冷凝器模型变成正确的模型。不过我亲爱的导师在我进公司一个月后离职了苦笑。。到我第二次建模就是本账号的车辆模型当时的实验室师兄也给了我很多帮助超级感谢的。希望我也能把获得的帮助传递下去提示职业规划、创作规划等​​Tips您发布的文章将会展示至 里程碑专区 您也可以在 专区 内查看其他创作者的纪念日文章优质的纪念文章将会获得神秘打赏哦