Programas em Scilab
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O documento apresenta quatro programas em Scilab para modelar máquinas síncronas. O primeiro programa varia o ângulo de potência de uma máquina de polos lisos calculando a potência. O segundo acrescenta a variação da corrente de campo. O terceiro constrói curvas de potência ativa e reativa. O quarto calcula as potências ativa e reativa de uma máquina de polos salientes.
![t=1 // variável de controle
delta(t)=1 // angulo de potência - valor inicial
p(t)=3*((vt)*(ef)* sin((3.1416*delta(t))/180))/(xs);// Potência ativa
q(t)=3*((vt)*(ef)*cos((3.1416*delta(t))/180))/(xs)-3*((vt^2)/(xs));// Potência reativa
// Variação do ângulo de potência
while t<35
delta(t+1)=delta(t)+2.75;
t=t+1; // aumento da variável
p(t)=3*((vt)*(ef)* sin((3.1416*delta(t))/180))/(xs);
q(t)=3*((vt)*(ef)*cos((3.1416*delta(t))/180))/(xs)-3*((vt^2)/(xs));
end // fim do loop da variação do ângulo
// Gráficos
// Duas curvas no mesmo gráfico
//plot(delta,p,delta,q)
// Outra forma de colocar duas curvas no mesmo gráfico
//clf()
//plot(delta,[p q])
clf()// Fecha todos os gráficos
subplot(211)
plot(delta,p);
xtitle("Potência ativa versus delta")
subplot(212)
plot(delta,q);
xtitle("Potência reativa versus delta")
*******************************************************************************
// Programa: Máquina síncrona de polos salientes
// Construção das curvas de potência ativa
// Autor: Jim Naturesa
// Valores iniciais
xd=4 // reatância de eixo direto
xq= 2 // reatância de eixo em quadratura
vt=127 // tensão terminal
ef=310 // tensão induzida
t=1 // variável de controle
delta(t)=-180 // angulo de potência - valor inicial
// A potência da máquina síncrona de pólos salientes é dada por duas parcelas:
p1(t)=3*((vt)*(ef)* sin((3.1416*delta(t))/180))/(xs); // Potência devido ao fluxo do campo
p2(t)=3*(((vt^2)*(xd-xq)*sin(2*((3.1416*delta(t))/180)))/(2*xd*xq)); // Potência devido a saliência
ptotal(t)=p1(t)+p2(t); // Potência total
// Variação do ângulo de potência
3](https://image.slidesharecdn.com/programas-em-scilab-1232158227562392-1/85/Programas-em-Scilab-3-320.jpg)
Programas em Scilab
- 1. Programas em Scilab // Programa: Máquina síncrona de polos lisos // Autor: Jim Naturesa // Valores iniciais xs=10 // reatância síncrona vt=380 // tensão terminal ef=250 // tensão induzida t=1 // variável de controle delta(t)=-180 // angulo de potência - valor inicial p(t)=3*((vt)*(ef)* sin((3.1416*delta(t))/180))/(xs); // Variação do ângulo de potência while delta<=180 delta(t+1)=delta(t)+1; t=t+1; // aumento da variável p(t)=3*((vt)*(ef)* sin((3.1416*delta(t))/180))/(xs); end // fim do loop da variação do ângulo // Gráfico Potência versus ângulo delta plot(delta,p) // Legenda do gráfico xtitle( 'Gráfico da potência versus ângulo', 'Ângulo de potência', 'Potência trifásica') ************************************************************************** // Programa: Máquina síncrona de polos lisos // Variação do ângulo de potência e da corrente de campo // Autor: Jim Naturesa // Valores iniciais xs=10 // reatância síncrona vt=380 // tensão terminal t=1 // primeira variável de controle w=1 // segunda variável de controle delta(t)=-180 // ângulo de potência - valor inicial ef(w)=250 // tensão induzida - valor inicial // Fórmula da potência p(t)=3*((vt)*(ef(w))* sin((3.1416*delta(t))/180))/(xs); //Variação da corrente de campo, logo, variação na tensão induzida while ef(w)>=150 // loop da corrente de campo // Variação do ângulo de potência 1
- 2. while delta(t)<180 //loop do ângulo delta delta(t+1)=delta(t)+1; t=t+1; p(t)=3*((vt)*(ef(w))* sin((3.1416*delta(t))/180))/(xs); end // fim do loop da variação do ângulo // Gráfico Potência versus ângulo delta //sgrid plot(delta,p) // Legenda do gráfico xtitle( 'Gráfico da potência versus ângulo', 'Ângulo de potência', 'Potência trifásica') // Diminui o valor de ef ef(w+1)=ef(w)-(15.0); w=w+1; // A variável t deve retorna para o valor inicial t=1; // A variável delta também deve retornar para o valor inicial delta(t)=-180; // Valor da potência p(t)=3*((vt)*(ef(w))* sin((3.1416*delta(t))/180))/(xs); end // fim do loop de variação da corrente de campo xgrid // Observações: // (1) Utilize o ponto e vírgula (;) depois das funções se vc quiser que a expressão // não apareça na tela. // (2) Retire o ponto e vírgula das expressões se vc está começando a programar. // Assim vc pode acompanhar as variáveis. *************************************************************************** // Programa: Máquina síncrona de polos lisos // Variação do ângulo de potência // Construção das curvas de potência ativa e reativa em função da variação do ângulo // Autor: Jim Naturesa // Valores iniciais xs=10 // reatância síncrona vt=380 // tensão terminal ef=250 // tensão induzida 2
- 3. t=1 // variável de controle delta(t)=1 // angulo de potência - valor inicial p(t)=3*((vt)*(ef)* sin((3.1416*delta(t))/180))/(xs);// Potência ativa q(t)=3*((vt)*(ef)*cos((3.1416*delta(t))/180))/(xs)-3*((vt^2)/(xs));// Potência reativa // Variação do ângulo de potência while t<35 delta(t+1)=delta(t)+2.75; t=t+1; // aumento da variável p(t)=3*((vt)*(ef)* sin((3.1416*delta(t))/180))/(xs); q(t)=3*((vt)*(ef)*cos((3.1416*delta(t))/180))/(xs)-3*((vt^2)/(xs)); end // fim do loop da variação do ângulo // Gráficos // Duas curvas no mesmo gráfico //plot(delta,p,delta,q) // Outra forma de colocar duas curvas no mesmo gráfico //clf() //plot(delta,[p q]) clf()// Fecha todos os gráficos subplot(211) plot(delta,p); xtitle("Potência ativa versus delta") subplot(212) plot(delta,q); xtitle("Potência reativa versus delta") ******************************************************************************* // Programa: Máquina síncrona de polos salientes // Construção das curvas de potência ativa // Autor: Jim Naturesa // Valores iniciais xd=4 // reatância de eixo direto xq= 2 // reatância de eixo em quadratura vt=127 // tensão terminal ef=310 // tensão induzida t=1 // variável de controle delta(t)=-180 // angulo de potência - valor inicial // A potência da máquina síncrona de pólos salientes é dada por duas parcelas: p1(t)=3*((vt)*(ef)* sin((3.1416*delta(t))/180))/(xs); // Potência devido ao fluxo do campo p2(t)=3*(((vt^2)*(xd-xq)*sin(2*((3.1416*delta(t))/180)))/(2*xd*xq)); // Potência devido a saliência ptotal(t)=p1(t)+p2(t); // Potência total // Variação do ângulo de potência 3
- 4. while delta<=180 delta(t+1)=delta(t)+1; t=t+1; // aumento da variável p1(t)=3*((vt)*(ef)* sin((3.1416*delta(t))/180))/(xs); // Potência devido ao fluxo do campo p2(t)=3*(((vt^2)*(xd-xq)*sin(2*((3.1416*delta(t))/180)))/(2*xd*xq)); // Potência devido a saliência ptotal(t)=p1(t)+p2(t); // Potência total end // fim do loop da variação do ângulo // Gráfico Potência versus ângulo delta plot(delta,p1,delta,p2,delta,ptotal) // Legenda do gráfico xtitle('Gráfico da potência versus ângulo', 'Ângulo de potência', 'Potência trifásica') xgrid // Coloca o grid no gráfico ******************************************************************************** // Programa: Máquina síncrona de polos salientes // Construção das curvas de potência ativa e reativa // Autor: Jim Naturesa clear // Apaga os valores iniciais // Valores iniciais xd=4 // reatância de eixo direto xq=2 // reatância de eixo em quadratura vt=127 // tensão terminal ef=310 // tensão induzida t=1 // variável de controle delta(t)=-180 // angulo de potência - valor inicial // A potência ativa da máquina síncrona de pólos salientes é dada por duas parcelas: p1(t)=3*((vt)*(ef)*sin((3.1416*delta(t))/180))/(xd); // Potência devido ao fluxo do campo p2(t)=3*(((vt^2)*(xd-xq)*sin(2*((3.1416*delta(t))/180)))/(2*xd*xq)); // Potência devido a saliência ptotal(t)=p1(t)+p2(t); // Potência total ativa // A potência reativa também é dada por duas parcelas q1(t)=3*((vt)*(ef)*cos((3.1416*delta(t))/180))/(xd); // Parcela um q2(t)=3*((vt^2)*((sin((3.1416*delta(t))/180)^2/(xq)+(cos((3.1416*delta(t))/180))^2/(xd)))); // Parcela dois qtotal(t)=q1(t)-q2(t); // Potência total reativa // Cálculo do fator de potência angulo(t)=atan(qtotal(t)/ptotal(t)); fp(t)= cos(angulo(t)); // Variação do ângulo de potência while delta<=180 4
- 5. delta(t+1)=delta(t)+1; t=t+1; // aumento da variável // A potência ativa da máquina síncrona é dada por duas parcelas: p1(t)=3*((vt)*(ef)*sin((3.1416*delta(t))/180))/(xd); p2(t)=3*(((vt^2)*(xd-xq)*sin(2*((3.1416*delta(t))/180)))/(2*xd*xq)); ptotal(t)=p1(t)+p2(t); // Potência total ativa // A potência reativa também é dada por duas parcelas q1(t)=3*((vt)*(ef)*cos((3.1416*delta(t))/180))/(xd); q2(t)=3*((vt^2)*((sin((3.1416*delta(t))/180)^2/(xq)+(cos((3.1416*delta(t))/180))^2/(xd)))); qtotal(t)=q1(t)-q2(t); // Potência total reativa // Cálculo do fator de potência if ptotal|0 angulo(t)=atan(qtotal(t)/ptotal(t)); fp(t)= cos(angulo(t)); end end // fim do loop da variação do ângulo // Gráfico Potência versus ângulo delta plot(delta,ptotal,delta,qtotal) // Legenda do gráfico xtitle('Gráfico da potência versus ângulo', 'Ângulo de potência', 'Potência trifásica') xgrid // Coloca o grid no gráfico 5
- 6. delta(t+1)=delta(t)+1; t=t+1; // aumento da variável // A potência ativa da máquina síncrona é dada por duas parcelas: p1(t)=3*((vt)*(ef)*sin((3.1416*delta(t))/180))/(xd); p2(t)=3*(((vt^2)*(xd-xq)*sin(2*((3.1416*delta(t))/180)))/(2*xd*xq)); ptotal(t)=p1(t)+p2(t); // Potência total ativa // A potência reativa também é dada por duas parcelas q1(t)=3*((vt)*(ef)*cos((3.1416*delta(t))/180))/(xd); q2(t)=3*((vt^2)*((sin((3.1416*delta(t))/180)^2/(xq)+(cos((3.1416*delta(t))/180))^2/(xd)))); qtotal(t)=q1(t)-q2(t); // Potência total reativa // Cálculo do fator de potência if ptotal|0 angulo(t)=atan(qtotal(t)/ptotal(t)); fp(t)= cos(angulo(t)); end end // fim do loop da variação do ângulo // Gráfico Potência versus ângulo delta plot(delta,ptotal,delta,qtotal) // Legenda do gráfico xtitle('Gráfico da potência versus ângulo', 'Ângulo de potência', 'Potência trifásica') xgrid // Coloca o grid no gráfico 5