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Formattazione del testo
C µ= CC=z w =φ = 0v i a aa φ = 0v i b bb φ = 0v i c ccin cui si sono usati i pedici maiuscoli [minuscoli] per le grandezze statoriche [rotoriche].
Inoltre, R è una matrice diagonale 6×6
R | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
S | R | 0 | 0 | 0 | 0 |
S | R | 0 | 0 | 0 | 0 |
S | R | 0 | 0 | 0 | 0 |
r | R | 0 | 0 | 0 | 0 |
r | R | 0 | 0 | 0 | 0 |
dove:
R = resistenza di fase statorica
sR = resistenza di fase rotorica
r = matrice identità 3×3
I flussi trifase z possono essere espressi in funzione delle correnti trifase w mediante laz=Lw con L matrice 6×6
L | I | M | S | r | 3 | |
s | r | 3 | = | L | T | M |
L | I | s | r | r | 3 |
L = induttanza di fase statorica
sL = induttanza di fase rotorica
r = matrice identità 3×3
si è trascurato l’accoppiamento tra le fasi statoriche e tra le fasi rotoriche, mentre, quello tra le fasi statoriche-matrice 3x3 delle mutue induttanze statore-rotore.rotoriche è
espresso dalla Msr 2 2ϑ ϑ π ϑ π − +cos cos cos 3 3 2 2 ϑ π ϑ ϑ π = + −cos cos cosM M sr 3 3 2 2ϑ π ϑ π ϑ − + cos cos cos 3 3L’elemento (1,1), ad esempio, indica come il flusso nella fase A statorica è legato alla corrente nella fase A rotorica:ϑ = 0il legame dipende dal coseno, come era prevedibile, in quanto (ϑ è l’angolo tra il rotore e lo statore) se abbiamoil massimo concatenamento, ovvero le due spire sono perfettamente affacciate.2 π±Nelle altre fasi ci sarà uno sfasamento di spaziali, in dipendenza di come sono disposti gli avvolgimenti3lungo la periferia dello statore.Abbiamo visto che:. µ µ= − + -1z Rw = - RL z +introduciamo
la trasformazione di stato-1= →z T x x = Tz
La matrice T è 6x4 ed ha la forma
⣶⣫ 0TS ⣷⣷=T =0 T T ⣸⣭
δr δ θ=− r T serve ad effettuare un passaggio trifase-bifase per le grandezze statoriche;
Tale scelta è giustificata dal fatto che: sT Tla , invece, è come la perché occorre fare sicuramente un passaggio 3-2 anche per le grandezze rotoriche, però,,r s ω-ω , quindi, per renderleper queste occorre anche eseguire una rotazione: le grandezze del rotore hanno frequenza rω- j teisofrequenziali con le statoriche (in regime sinusoidale si è moltiplicato ) bisogna effettuare la trasformazionerδ ω θ θ ω= = − = − =T T t tcon , con l’angolo di rotore .δr r r r rθ=− r θ
In generale non è detto che sia costante, quindir t( ) ( )∫θ θ ω τ τ= +0 dr r r0
Riassumendo, abbiamo due sistemi di assi e entrambi rotanti perché la frequenza statorica è s r rd ω-ωruota a velocità , riportando le grandezze rotoriche sul riferimento statorico, diversa da quella rotorica; se rrω; ωruoteranno tutti a frequenza a tutto questo, potremo applicare un'altra rotazione a frequenza in modo tale da averetutto fisso (ovvero le sinusoidi le vedo come delle costanti).. .= +x T z T z& ( ). . µ- −= + − +1 1x T T x T RL z. . µ- − −= − +1 1 1x T T x RTL T x T . = ⇒T 0Calcoliamo i vari termini : essendo S . −1 − − T 0 0 01 1T T0 0. T 0 S& − = = =1 S ST T S . . . − −1 1T0 −T T0 0 1 T T0 T0 rr r r rr& −1T TCalcoliamo :r
2θ θ π θ π 2θ θ π θ π - cos cos cos r r r3 3 22 θ θ π θ π - = = sen sen sen r S r r rδ θ 3 33=− r 1 1 1 2 2 2 22 θ θ π θ π− − + − −sen sen sen r r r3 3 22 θ θ π θ π= + −T cos cos cos r r r r r3 33 0 0 0 da cui . . 00ω−00 00 ω−00 00r00 r00− ω& &1 -1= ⇒ =T T 0 0 T T ω0 0 0 r r r r 0 0 0 − −1 1 TL T x x&⇒ Il termine ha le dimensioni di unacorrente ( in quanto x sono dei flussi è una tensione).− −= ⇒ =1 1 1-y TL T x TLT y xDefiniamodove L ,ricordiamo è: L I MS 3 sr ϑ= L i parametri dipendono daTM L I sr r 3calcoliamo − 1L I MT 0 T 0S 3 srS− r =1 TLT srT −1 M L IT0 0 Tr 3r sLe componenti dello stato x sono le componenti dei flussi trasformati. Per le condizioni di equilibrio del sistematrifase e per il tipo di trasformazione scelta, la terza e la sesta componente di x saranno nulle. Analogamente, sarannonulle la terza e la sesta componente del vettore delle correnti trasformate y e la terza componente del vettore degliingressi u. Si osservi che le componenti dalla quarta alla sesta di u sono nulle , in quanto lo erano le corrispondentiµcomponenti del vettore ,essendo gli avvolgimenti rotorici chiusi in corto circuito. Quindi interessa esaminarel’andamento solo di due componenti
dei flussi (delle correnti) statorici e di due componenti dei flussi (delle correnti) rotorici. φ φ φ φ φ φφ φ φ φ φ φ ==T con e =x γΓ s D Q r d qD Q d q ( ) ( )( )= = =T con i e iy i i i i i i i i i iγΓD Q d q S D Q r d q( )=T v0 0 0u v v v v vcon =( )Γ S DD Q Q−= 1x TLT y può scriversiCon le posizioni fatte, la relazioneφ L I MI i2 2s ss = φ MI L I i2 2r rr = ' ' M3 / 2M M Mdove è l’ ampiezza di . La cosa interessante è che otteniamo dei parametridove srϑ e dal tempo, ovvero costanti. Cioè abbiamo ottenuto una trasformazione che non solo ha trasformatoindipendenti dale variabili di stato ma in qualche modo ha trasformato i parametri. Scriviamo il modello dinamico in termini che più ciinteressano:&φ = − +R i vs S S S ( )d , q , analogamente:questaLa relazione è scritta nel riferimento φ ω φ= - +R i j .r r r r r φ, φ Il modello è complicato perché le variabili di stato sono le φ, φ ma le φ sono legate alle dalle relazioni φ = +L i M i S S S r φ = +M i L i r S r r Si scelgono come variabili di stato le correnti statoriche ed i flussi rotorici ; il motivo di ciò è che i flussi rotori cisono le grandezze che si desidera controllare, mentre le variabili su cui possiamo agire sono le correnti statoriche. →STATORE CORRENTI →ROTORE FLUSSI φ φ quindi dobbiamo eliminare da e il flusso statorico e le correnti rotoriche S r 1 M φ= -i i r r S L L r r 2M M M φ φ σ φ= - + = + L i L i S S S r S S r L L L r r r dove M &σ φ= - - +L i R i v S S r S S S L r R M φ φ ω φ = - + +i j r r S r r LL̅ r r̅ ̅ ̅ ̅ ̅ ̅ ̅ ̅ ̅ ̅ ̅ ̅ ̅ ̅ ̅ ̅ ̅ ̅ ̅ ̅ ̅ ̅ ̅ ̅ ̅ ̅ ̅ ̅ ̅ ̅ ̅ ̅ ̅ ̅ ̅ ̅ ̅ ̅ ̅ ̅ ̅ ̅ ̅ ̅ ̅ ̅ ̅ ̅ ̅ ̅ ̅ ̅ ̅ ̅ ̅ ̅ ̅ ̅ ̅ ̅ ̅ ̅ ̅ ̅ ̅ ̅ ̅ ̅ ̅ ̅ ̅ ̅ ̅ ̅ ̅ ̅ ̅ ̅ ̅ ̅ ̅ ̅ ̅ ̅ ̅ ̅ ̅ ̅ ̅ ̅ ̅ ̅ ̅ ̅ ̅ ̅ ̅ ̅ ̅ ̅ ̅