Коммутируемый двигатель нежелания
Смоделируйте динамику коммутируемого двигателя нежелания
Библиотека
Simscape / Электрический / Специализированные Энергосистемы / Основные Блоки / Машины
Описание
Блок Switched Reluctance Motor (SRM) представляет три наиболее распространенных коммутируемых двигателя нежелания: трехфазный 6/4 SRM, четырехфазовый 8/6 SRM, пятифазовый 10/8 SRM, как показано в следующей фигуре.
Электрическая часть двигателя представлена нелинейным основанным на модели на характеристике намагничивания, состоявшей из нескольких кривых намагничивания и на характеристике крутящего момента, вычисленной из кривых намагничивания. Механическая часть представлена моделью в пространстве состояний на основе момента инерции и вязкого коэффициента трения.
Чтобы быть универсальными, две модели реализованы для блока SRM: определенные и типичные модели. В определенной модели SRM характеристика намагничивания двигателя обеспечивается в интерполяционной таблице. Значения получены экспериментальным измерением или вычислены анализом конечных элементов. В типичной модели характеристика намагничивания вычисляется с помощью нелинейных функций и легко доступных параметров.
Параметры
Вкладка параметров
- Type
Установите на
6/4(значение по умолчанию) задавать трехфазный 6/4 двигатель.Установите на
8/6, чтобы задать четырехфазовый 8/6 двигатель.Установите на
10/8, чтобы задать пятифазовый 10/8 двигатель.Установите на
6/4 (60 kw preset model),8/6 (75 kw preset model)или10/8 (10 kw preset model)использовать предопределенную определенную модель коммутируемого двигателя нежелания. Когда вы используете эти предварительные установки, вы не должны задавать параметры во вкладке Model.- Stator resistance
RS сопротивления (Ω) каждой обмотки фазы статора. Значением по умолчанию является
0.01.- Inertia
Импульс инерции J (kg.m2). Значением по умолчанию является
0.0082.- Friction
Коэффициент трения B (N.m.s). Значением по умолчанию является
0.01.- Initial speed and position
Начальная скорость вращения w0 (rad/s) и начальное положение Theta0 ротора (рад). Значением по умолчанию является
[0 0].- Sample time (−1 for inherited)
Задает шаг расчета, используемый блоком. Чтобы наследовать шаг расчета, заданный в блоке Powergui, установите этот параметр на
−1. Значением по умолчанию является−1.
Образцовая вкладка: типичная модель
- Machine model
Выберите
Generic model(значение по умолчанию) илиSpecific model. Вкладка Model изменяется соответственно.- Unaligned inductance
Индуктивность статора, когда ротор находится в невыровненном положении Lq (H). Значением по умолчанию является
0.67e-3.- Aligned inductance
Ненасыщенная индуктивность статора, когда ротор находится в выровненном положении Ld (H). Значением по умолчанию является
23.6e-3.- Saturated aligned inductance
Влажной индуктивностью статора, когда ротор находится в выровненном положении Лдсэт (х). Дефо, является
0.15e-3.- Maximum current
Максимум статора, текущий, я (A). Значением по умолчанию является
450.- Maximum flux linkage
Максимальное потокосцепление ψm (Wb или V.s) соответствие я. Значением по умолчанию является
0.486.- Plot magnetization curves
Если выбрано, маска строит кривые намагничивания, соответствующие обеспеченной интерполяционной таблице. Кривые намагничивания представляют потокосцепление машины по сравнению со статором, текущим с положением ротора в качестве параметра. Значение по умолчанию очищено.
Образцовая вкладка: определенная модель
- Machine model
Выберите
Generic model(значение по умолчанию) илиSpecific model. Вкладка Model изменяется соответственно.- Source
Выберите
Dialog, чтобы задать характеристику намагничивания непосредственно в маске блока. ВыберитеMat file(значение по умолчанию), чтобы задать характеристику намагничивания от данных в файле MAT. Значением по умолчанию является'srm64_60kw.mat'.- Magnetization characteristic table
Когда параметр Source будет установлен на
Dialog, введите 2D интерполяционную таблицу, содержащую потокосцепление как функция текущего статора и положение ротора. Значением по умолчанию является'srm64_60kw.mat'.Когда параметр Source устанавливается на
MAT-file, введите имя MAT-файла, который содержит 2D таблицу потокосцепления интерполяционной таблицы, угловой вектор ротора и статор текущий вектор. MAT-файл должен содержать эти три имен переменных: FTBL, RotorAngles и StatorCurrents. Значением по умолчанию является'srm64_60kw.mat'.- Rotor angle vector
Положение ротора Θ (градус), для которого задано потокосцепление. Параметр Rotor angle vector видим только, когда параметр Source устанавливается на
Dialog. Значением по умолчанию является[0 10 20 30 40 45].- Stator current vector
Текущий статор (A), для которого задано потокосцепление. Параметр stator current vector видим только, когда параметр Source устанавливается на
Dialog. Значением по умолчанию является[0:25:450].- Plot magnetization curves
Если выбрано, маска строит кривые намагничивания, соответствующие обеспеченной интерполяционной таблице. Кривые намагничивания представляют потокосцепление машины по сравнению со статором, текущим с положением ротора в качестве параметра. Значение по умолчанию очищено.
Вводы и выводы
TLВход блока является механическим крутящим моментом загрузки (в N.m). TL положителен в моторной операции и отрицателен в работе генератора.
mВыходной m блока является вектором, содержащим несколько сигналов. Можно демультиплексировать эти сигналы при помощи блока Селектора Шины от библиотеки Simulink®.
Сигнал
Определение
Модули
V
Напряжения статора
V
поток
Потокосцепление
V.s
I
Токи статора
A
Te
Электромагнитный крутящий момент
N.m
w
Скорость ротора
rad/s
тета
Положение ротора
рад
Примеры
Пример power_SwitchedReluctanceMotor иллюстрирует симуляцию Коммутируемого Двигателя Нежелания.
Чтобы разработать положительный крутящий момент, токи в фазах SRM должны быть к положению ротора. Следующие данные показывают идеальные формы волны (Поэтапно осуществите индуктивность и текущий) в 6/4 SRM. Поворот - на и выключает углы, относятся к положению ротора, где выключатель питания конвертера включен и выключен, соответственно.
Ссылки
[1] Т.Дж. Миллер, коммутируемые двигатели нежелания и их управление, нажатие Clarendon, Оксфорд, 1993.
[2] Р. Кришнэн, коммутируемые электроприводы нежелания, нажатие CRC, 2001.
[3] Д.А. Торри, С.М. Ню, Э.Дж. Анкоф, “Аналитическое моделирование характеристик намагничивания машины переменного нежелания”, Продолжения IEE - Приложения Электроэнергии, Издание 142, № 1, январь 1995, стр 14-22.
[4] Х. Ле-Хай, П. Брунелл, “Разработка и реализация коммутируемого двигателя нежелания типичная модель для Simulink SimPowerSystems”, конференция Electrimacs 2005.