FEM-параметризованный PMSM

Постоянный магнит синхронный двигатель задан с точки зрения связи магнитного потока

Библиотека

Simscape / Электрический / Электромеханический / Постоянный магнит

Описание

Блок FEM-Parameterized PMSM реализует модель постоянного магнита синхронного двигателя (PMSM), заданного с точки зрения связи магнитного потока. Вы параметризовали блок путем обеспечения сведенных в таблицу данных моторного магнитного потока как функция угла ротора и текущих. Это - способ, которым сторонние магнитные пакеты метода конечных элементов (FEM) обычно экспортируют информацию о потоке. Из-за сведенной в таблицу формы поток может отличаться нелинейным способом и на углу ротора и на текущий. Можно поэтому использовать этот блок для модели PMSM с трапециевидным профилем обратной эдс, иногда названным бесщеточным двигателем постоянного тока, а также регулярным PMSM.

Данные показывают эквивалентную схему для соединенного звездой PMSM. Угол ротора является нулем, когда поток постоянного магнита выравнивает с A-фазой магнитную ось.

На практике поток, соединяющий каждую из этих трех обмоток, зависит от всех трех токов и угла ротора. При сведении в таблицу потока, когда функция четырех независимых переменных может привести к неэффективности симуляции и значительным требованиям к памяти, чтобы управлять данными. Блок, поэтому, позволяет вам выбрать между следующими методами параметризации для потока и крутящего момента:

2-D partial derivative data — 2D поиск по таблице, с опциями, чтобы свести в таблицу с точки зрения текущего и угла ротора, или с точки зрения d - оси и q - токи оси. Право преимущественной покупки принимает постоянную взаимную индуктивность и поддерживает несинусоидальные профили обратной эдс. Вторая опция принимает синусоидальную обратную эдс и получает эффекты насыщения для внутренней части PMSMs (IPMSMs).
3-D partial derivative data — 3-D поиск по таблице, на основе постоянного тока, текущая квадратура, и угол ротора. Вы обеспечиваете данные о поиске потока для фазы a. Парк использования блока преобразовывает, чтобы сопоставить три статора извилистые токи с квадратурные токи и прямому. Этот метод уменьшает сложность данных, по сравнению с 4-D поиском по таблице, и поэтому приводит к улучшаемой производительности симуляции.
4-D partial derivative data — Поиск по таблице 4-D, на основе трех статоров извилистые токи и угол ротора. Вы обеспечиваете данные о поиске потока для фазы a. Эта модель имеет лучшую точность этих трех, но также и является самой дорогостоящей с точки зрения производительности симуляции и требований к памяти.
3-D flux linkage data — 3-D поиск по таблице, на основе данных о потокосцеплении. Можно обеспечить данные о потокосцеплении во множестве форматов. Парк использования блока преобразовывает, чтобы сопоставить три статора извилистые токи с квадратурные токи и прямому. Этот метод уменьшает сложность данных, по сравнению с 4-D поиском по таблице, и поэтому приводит к улучшаемой производительности симуляции.

По умолчанию все варианты блока реализуют настройку раны Уая для обмоток статора. 3-D вариант данных о потокосцеплении также поддерживает настройку раны дельты, выбираемое использование параметра Winding type. Когда в настройке раны дельты, фаза a соединяется между портами a и b, фазой b между портами b и c и фазой c между портами c и a.

Чтобы получить доступ к этим методам параметризации, щелкните правой кнопкой по блоку по своей модели, выберите Simscape> Block choices, и затем выберите желаемый вариант блока, с или без тепловых портов. По умолчанию тепловые порты не представлены. Для получения дополнительной информации смотрите Тепловые Порты.

Модель 2D данных с постоянной взаимной индуктивностью

В этой 2D модели данных потока поток, соединяющий каждую обмотку, принят, чтобы зависеть нелинейно только от тока в той же самой обмотке плюс угол ротора. На практике это - разумное предположение для многих постоянный магнит синхронные двигатели; однако, это менее точно для коммутируемых двигателей нежелания. Учитывая это предположение, потоки в этих трех обмотках:

$[\begin{matrix} ϕ_{a} \\ \begin{array}{l} ϕ_{b} \\ ϕ_{c} \end{array} \end{matrix}] = [\begin{matrix} 0 & - M_{s} & - M_{s} \\ - M_{s} & 0 & - M_{s} \\ - M_{s} & - M_{s} & 0 \end{matrix}] [\begin{matrix} i_{a} \\ \begin{array}{l} i_{b} \\ i_{c} \end{array} \end{matrix}] + [\begin{matrix} ϕ (i_{a}, θ_{r}) \\ \begin{array}{l} ϕ (i_{b}, θ_{r} - 2 π / (3 N)) \\ ϕ (i_{c}, θ_{r} - 4 π / (3 N)) \end{array} \end{matrix}]$

где $ϕ (θ_{r}, i_{a})$ потокосцепление для A-фазы, вьющейся как функция угла ротора и текущей A-фазы. Θ _r = 0 соответствует ротору d - ось, выравнивающаяся с A-фазой положительное направление магнитного потока. M _s является статором статора взаимная индуктивность.

Для улучшаемой числовой производительности уравнения, реализованные в блоке на самом деле, работают с частными производными потокосцепления относительно тока, $\partial ϕ (i, θ_{r}) / \partial i$ , и угол ротора, $\partial ϕ (i, θ_{r}) / \partial θ_{r}$ , вместо потока непосредственно. Если ваш пакет FEM не экспортирует эти частные производные, можно определить их использующий скрипт MATLAB^®. Смотрите Соленоид, Параметризованный с моделью Данных в качестве примера FEM и ее поддержкой скрипт MATLAB для примера того, как сделать это.

Электрические уравнения для блока, заданного с точки зрения частных производных потока:

$\begin{array}{l} v_{a} = \frac{\partial ϕ}{\partial i_{a}} \frac{d i_{a}}{d t} + \frac{\partial ϕ}{\partial θ_{r}} \frac{d θ_{r}}{d t} - M_{s} (\frac{d i_{b}}{d t} + \frac{d i_{c}}{d t}) + R_{s} i_{a} \\ v_{b} = \frac{\partial ϕ}{\partial i_{b}} \frac{d i_{b}}{d t} + \frac{\partial ϕ}{\partial θ_{r}} \frac{d θ_{r}}{d t} - M_{s} (\frac{d i_{a}}{d t} + \frac{d i_{c}}{d t}) + R_{s} i_{b} \\ v_{c} = \frac{\partial ϕ}{\partial i_{c}} \frac{d i_{c}}{d t} + \frac{\partial ϕ}{\partial θ_{r}} \frac{d θ_{r}}{d t} - M_{s} (\frac{d i_{a}}{d t} + \frac{d i_{b}}{d t}) + R_{s} i_{c} \end{array}$

где

v _a, v _b, v _c является напряжениями, применился к A, B, и обмоткам статора C.
i _a, i _b, i _c является токами статора в каждой из этих трех обмоток.
R _s является сопротивлением каждой из обмоток статора.
M _s является статором статора взаимная индуктивность.
$\partial ϕ / \partial i_{a}, \partial ϕ / \partial i_{b}, \partial ϕ / \partial i_{c}$ частные производные потокосцепления относительно статора, текущего в каждой из этих трех обмоток.
$\partial ϕ / \partial θ_{r}$ частная производная потокосцепления относительно угла ротора.

Блок может автоматически вычислить матрицу крутящего момента от информации о потоке, которую вы предоставляете. Также можно установить параметр Calculate torque matrix? на No и непосредственно задать крутящий момент как функцию угла ротора и текущих. Смотрите страницу с описанием блока FEM-Parameterized Rotary Actuator для получения дополнительной информации.

Модель 2D данных с синусоидальной обратной эдс

В этой 2D модели данных потока поток, соединяющий каждую обмотку, принят, чтобы зависеть нелинейно от всего статора, извилистые токи, плюс он принят, что потокосцепление постоянного магнита синусоидальное. Внутренний магнит PMSMs (или IPMSMs) обычно соответствует этому предположению хорошо. Уравнения:

$[\begin{matrix} ϕ_{d} \\ ϕ_{q} \end{matrix}] = [\begin{matrix} L_{d} (i_{d}, i_{q}) \\ L_{q} (i_{d}, i_{q}) \end{matrix}] [\begin{matrix} i_{d} \\ i_{q} \end{matrix}] + [\begin{matrix} ϕ_{m} (i_{d}, i_{q}) \end{matrix}]$

$T = \frac{}{32} N (i_{q} (i_{d} L_{d} (i_{d}, i_{q}) + ϕ_{m} (i_{d}, i_{q})) - i_{d} i_{q} L_{q} (i_{d}, i_{q}))$

где

i _d и i _q является d - ось и q - токи оси, соответственно.
ϕ _d и ϕ _q является d - ось и q - потокосцепления оси, соответственно.
ϕ _m является потокосцеплением постоянного магнита.
L _d и L _q является d - ось и q - индуктивность оси, соответственно. Они приняты, чтобы зависеть от d - оси и q - токи оси.
N является количеством пар полюса.
T является электрическим крутящим моментом.

3-D модель данных частной производной Используя парк Transform

Работа с четырехмерными данными имеет и стоимость производительности симуляции и стоимость памяти. Чтобы уменьшать табличную размерность до 3D, 3-D Парк использования модели данных преобразовывает, чтобы сопоставить эти три тока с квадратурные токи и прямому:

$[\begin{matrix} i_{d} \\ i_{q} \end{matrix}] = \frac{}{23} [\begin{matrix} потому что θ_{e} & потому что (θ_{e} - \frac{2 π}{3}) & потому что (θ_{e} + \frac{2 π}{3}) \\ - \sin θ_{e} & - \sin (θ_{e} - \frac{2 π}{3}) & - \sin (θ_{e} + \frac{2 π}{3}) \end{matrix}] [\begin{matrix} i_{a} \\ \begin{array}{l} i_{b} \\ i_{c} \end{array} \end{matrix}]$

В общем случае Парк преобразовывает карты к прямому, квадратуре и токам нулевой последовательности. Однако текущая нулевая последовательность является обычно маленькой под нормальными условиями работы. Поэтому модель пропускает зависимость условий потокосцепления на текущей нулевой последовательности, и определяет потокосцепление с точки зрения только прямого и квадратурные токи плюс угол ротора. Уравнение потока для 3-D модели данных:

$[\begin{matrix} ϕ_{a} \\ \begin{array}{l} ϕ_{b} \\ ϕ_{c} \end{array} \end{matrix}] = [\begin{matrix} ϕ (i_{d}, i_{q}, θ_{r}) \\ \begin{array}{l} ϕ (i_{d}, i_{q}, θ_{r} - 2 π / (3 N)) \\ ϕ (i_{d}, i_{q}, θ_{r} - 4 π / (3 N)) \end{array} \end{matrix}]$

Электрические уравнения для блока также определены с точки зрения частных производных потока, подобных 4-D модели данных. Можно вычислить 3-D данные о частной производной потокосцепления из 4-D данных о потокосцеплении с помощью ee_calculateFluxPartialDerivatives.

Модель данных частной производной 4-D

Поток, соединяющий каждую из обмоток, является функцией тока в той обмотке, токов в других двух обмотках и угла ротора. Для полной точности модель данных потока 4-D принимает, что потокосцепление является функцией этих трех токов и угла ротора, поэтому выполняя четырехмерный поиск по таблице. Уравнение потока:

$[\begin{matrix} ϕ_{a} \\ \begin{array}{l} ϕ_{b} \\ ϕ_{c} \end{array} \end{matrix}] = [\begin{matrix} ϕ (i_{a}, i_{b}, i_{c}, θ_{r}) \\ \begin{array}{l} ϕ (i_{b}, i_{c}, i_{a}, θ_{r} - 2 π / (3 N)) \\ ϕ (i_{c}, i_{a}, i_{b}, θ_{r} - 4 π / (3 N)) \end{array} \end{matrix}]$

где

ϕ _a, ϕ _b, ϕ _c является потокосцеплениями для A, B, и обмотками статора C.
i _a, i _b, i _c является токами статора в каждой из этих трех обмоток.
Θ _r является углом ротора. Θ _r = 0 соответствует случаю, где поток постоянного магнита выравнивается с потоком обмотки статора A-фазы.
N является количеством пар полюса.

Данные о потокосцеплении приняты циклические с Θ _r. Если, например, двигатель имеет шесть пар полюса, то областью значений для данных является 0 ≤ Θ _r ≤ 60 °. Необходимо обеспечить данные и в 0 и 60 градусах, и потому что данные являются циклическими, частные производные потокосцепления должны быть тем же самым в этих двух конечных точках.

Уравнение крутящего момента:

$τ = T (i_{a}, i_{b}, i_{c}, θ_{r})$

4-D модель данных не имеет опции для блока, чтобы определить крутящий момент от потокосцепления. Из-за увеличенных числовых издержек в 4-D случае лучше предварительно вычислить крутящий момент только однажды, вместо того, чтобы вычислить его каждый раз, когда вы запускаете симуляцию.

Для улучшаемой числовой производительности уравнения, реализованные в блоке на самом деле, работают с частными производными потокосцепления относительно этих трех токов и угла ротора, а не потока непосредственно. Если ваш пакет FEM не экспортирует эти частные производные, можно определить их использующий ee_calculateFluxPartialDerivatives.

Электрические уравнения для блока, заданного с точки зрения частных производных потока:

$\begin{array}{l} v_{a} = \frac{\partial ϕ_{a}}{\partial i_{a}} \frac{d i_{a}}{d t} + \frac{\partial ϕ_{a}}{\partial i_{b}} \frac{d i_{b}}{d t} + \frac{\partial ϕ_{a}}{\partial i_{c}} \frac{d i_{c}}{d t} + \frac{\partial ϕ_{a}}{\partial θ_{r}} \frac{d θ_{r}}{d t} + R_{s} i_{a} \\ v_{b} = \frac{\partial ϕ_{b}}{\partial i_{a}} \frac{d i_{a}}{d t} + \frac{\partial ϕ_{b}}{\partial i_{b}} \frac{d i_{b}}{d t} + \frac{\partial ϕ_{b}}{\partial i_{c}} \frac{d i_{c}}{d t} + \frac{\partial ϕ_{b}}{\partial θ_{r}} \frac{d θ_{r}}{d t} + R_{s} i_{b} \\ v_{c} = \frac{\partial ϕ_{c}}{\partial i_{a}} \frac{d i_{a}}{d t} + \frac{\partial ϕ_{c}}{\partial i_{b}} \frac{d i_{b}}{d t} + \frac{\partial ϕ_{c}}{\partial i_{c}} \frac{d i_{c}}{d t} + \frac{\partial ϕ_{c}}{\partial θ_{r}} \frac{d θ_{r}}{d t} + R_{s} i_{c} \end{array}$

где

v _a, v _b, v _c является напряжениями, применился к A, B, и обмоткам статора C.
i _a, i _b, i _c является токами статора в каждой из этих трех обмоток.
R _s является сопротивлением каждой из обмоток статора.

3-D модели данных потокосцепления

3-D опции данных о потокосцеплении позволяют вам работать с необработанными данными о потокосцеплении, экспортированными из вашего моторного Design Tool конечного элемента (FE). Это в отличие от 3-D опций данных о частной производной, для которых необходимо определить частные производные. Можно обеспечить данные о потокосцеплении во множестве форматов, чтобы поддержать различные соглашения инструмента FE:

Плоские данные о потокосцеплении DQ-осей или данные о потокосцеплении A-фазы — поддержка инструментов Some, работающая с потокосцеплением, разрешенным в прямой (D) и квадратура (Q) оси. Преимущество этого подхода состоит в том, что данные для углов ротора в области значений 0 до 360/N/3 степеней требуются (где N является количеством пар полюса). Другие инструменты работают непосредственно с A-, B-и потокосцеплениями C-фазы, и для этого можно импортировать только потокосцепление A-фазы, для которого угловая область значений ротора должна быть в области значений 0 до 360/N степеней. Неявное предположение об импорте только данные A-фазы - то, что данные о фазе B и C являются тем же самым кроме переключенной на нижний регистр фазы.
Плоские использующие декартовы или полярные текущие координаты — Декартово табулирование подразумевает, что потокосцепление сведено в таблицу с точки зрения текущей D-оси и текущей Q-оси (плюс угол ротора). Также полярное табулирование включает потокосцепления сведения в таблицу с точки зрения текущего значения, текущего угла усовершенствования относительно Q-оси и угла ротора. Преимущество полярных координат состоит в том, что это более естественно отражает разрешенные операционные токи, таким образом, избегая неиспользованных табличных точек данных.

Эти соглашения приводят к четырем опциям параметризации Flux linkage data format:

D and Q axes flux linkages as a function of D-axis current (iD), Q-axis current (iQ), and rotor angle (theta)
D and Q axes flux linkages as a function of peak current magnitude (I), current advance angle (B), and rotor angle (theta)
A-phase flux linkage as a function of D-axis current (iD), Q-axis current (iQ), and rotor angle (theta)
A-phase flux linkage as a function of peak current magnitude (I), current advance angle (B), and rotor angle (theta)

Помимо выбора формата данных потокосцепления, используемого вашим инструментом FE, необходимо выбрать версию Парка, преобразовывают используемый инструментом. Эти четыре соглашения описаны ниже и соответствуют этим четырем опциям для Park’s convention for tabulated data выпадающее меню.

Примечание

При рассмотрении регистрируемых значений для токов D-и Q-оси имейте в виду, что для каждой из этих опций, формат преобразован, по мере необходимости, так, чтобы внутренне блок FEM-Parameterized PMSM последовательно использовал Опцию 1.

Опция 1. Q приводит D, угол ротора, измеренный от A-фазы до D-оси

Это - соглашение Парка, используемое внутренне блоками моторного и машины Simscape™ Electrical™. Все другие опции преобразованы в этот формат.

N: количество пар полюса
θ _r: угол ротора
i _d, i _q: D-ось и токи Q-оси
i _p: Текущее значение = $\sqrt{i_{d}^{2} + i_{q}^{2}}$
β: Текущий угол усовершенствования = ${загар}^{- 1} (- i_{d} / i_{q})$

Соответствующий Парк преобразовывает,

$[\begin{matrix} i_{d} \\ i_{q} \\ i_{0} \end{matrix}] = \frac{}{23} [\begin{matrix} потому что (N θ_{r}) & потому что (N θ_{r} - \frac{2 π}{3}) & потому что (N θ_{r} + \frac{2 π}{3}) \\ - \sin (N θ_{r}) & - \sin (N θ_{r} - \frac{2 π}{3}) & - \sin (N θ_{r} + \frac{2 π}{3}) \\ \frac{}{12} & \frac{}{12} & \frac{}{12} \end{matrix}] [\begin{matrix} i_{a} \\ \begin{array}{l} i_{b} \\ i_{c} \end{array} \end{matrix}]$

где i _a, i _b и i _c является A-фаза, B-фаза и токи C-фазы, соответственно.

Опция 2. Q приводит D, угол ротора, измеренный от A-фазы до Q-оси

N: количество пар полюса
θ _r: угол ротора
i _d, i _q: D-ось и токи Q-оси
i _p: Текущее значение = $\sqrt{i_{d}^{2} + i_{q}^{2}}$
β: Текущий угол усовершенствования = ${загар}^{- 1} (- i_{d} / i_{q})$

Соответствующий Парк преобразовывает,

$[\begin{matrix} i_{d} \\ i_{q} \\ i_{0} \end{matrix}] = \frac{}{23} [\begin{matrix} \sin (N θ_{r}) & \sin (N θ_{r} - \frac{2 π}{3}) & \sin (N θ_{r} + \frac{2 π}{3}) \\ потому что (N θ_{r}) & потому что (N θ_{r} - \frac{2 π}{3}) & потому что (N θ_{r} + \frac{2 π}{3}) \\ \frac{}{12} & \frac{}{12} & \frac{}{12} \end{matrix}] [\begin{matrix} i_{a} \\ \begin{array}{l} i_{b} \\ i_{c} \end{array} \end{matrix}]$

где i _a, i _b и i _c является A-фаза, B-фаза и токи C-фазы, соответственно.

Опция 3. D приводит Q, угол ротора, измеренный от A-фазы до D-оси

N: количество пар полюса
θ _r: угол ротора
i _d, i _q: D-ось и токи Q-оси
i _p: Текущее значение = $\sqrt{i_{d}^{2} + i_{q}^{2}}$
β: Текущий угол усовершенствования = ${загар}^{- 1} (- i_{d} / i_{q})$

Соответствующий Парк преобразовывает,

$[\begin{matrix} i_{d} \\ i_{q} \\ i_{0} \end{matrix}] = \frac{}{23} [\begin{matrix} потому что (N θ_{r}) & потому что (N θ_{r} - \frac{2 π}{3}) & потому что (N θ_{r} + \frac{2 π}{3}) \\ \sin (N θ_{r}) & \sin (N θ_{r} - \frac{2 π}{3}) & \sin (N θ_{r} + \frac{2 π}{3}) \\ \frac{}{12} & \frac{}{12} & \frac{}{12} \end{matrix}] [\begin{matrix} i_{a} \\ \begin{array}{l} i_{b} \\ i_{c} \end{array} \end{matrix}]$

где i _a, i _b и i _c является A-фаза, B-фаза и токи C-фазы, соответственно.

Опция 4. D приводит Q, угол ротора, измеренный от A-фазы до Q-оси

N: количество пар полюса
θ _r: угол ротора
i _d, i _q: D-ось и токи Q-оси
i _p: Текущее значение = $\sqrt{i_{d}^{2} + i_{q}^{2}}$
β: Текущий угол усовершенствования = ${загар}^{- 1} (- i_{d} / i_{q})$

Соответствующий Парк преобразовывает,

$[\begin{matrix} i_{d} \\ i_{q} \\ i_{0} \end{matrix}] = \frac{}{23} [\begin{matrix} - \sin (N θ_{r}) & - \sin (N θ_{r} - \frac{2 π}{3}) & - \sin (N θ_{r} + \frac{2 π}{3}) \\ потому что (N θ_{r}) & потому что (N θ_{r} - \frac{2 π}{3}) & потому что (N θ_{r} + \frac{2 π}{3}) \\ \frac{}{12} & \frac{}{12} & \frac{}{12} \end{matrix}] [\begin{matrix} i_{a} \\ \begin{array}{l} i_{b} \\ i_{c} \end{array} \end{matrix}]$

где i _a, i _b и i _c является A-фаза, B-фаза и токи C-фазы, соответственно.

Вычисление железных потерь

Независимо от методов параметризации для потока и крутящего момента, все варианты блока используют ту же железную модель потерь, которая основана на работе Меллора [1]. Железные потери разделены на два условия, одно представление основного пути к намагничиванию и другое представление перекрестного зубного пути к совету, который становится активным во время ослабленной операции поля.

Термин, представляющий основной путь к намагничиванию, зависит от вызванного напряжения статора RMS, $V_{m_{r m s}}^{}$ :

$P_{O C} (V_{m_{r m s}}^{}) = \frac{a_{h}}{k} V_{m_{r m s}}^{} + \frac{a_{j}}{k^{2}} V_{m_{r m s}}^{2} + \frac{a_{e x}}{k^{1.5}} V_{m_{r m s}}^{1.5}$

Это - доминирующий термин в течение операции без загрузок. k является обратной эдс постоянные вольты RMS связи на Гц. Это задано как $k = V_{m_{r m s}}^{} / f$ , где f является электрической частотой. Первый срок на правой стороне является магнитной гистерезисной потерей, вторым является вихрь, текущая потеря и третье являются избыточной потерей. Эти три коэффициента, появляющиеся на числителях, выведены от значений, что вы предусматриваете гистерезис разомкнутой цепи, вихрь и избыточные потери.

Термин, представляющий перекрестный зубной путь к совету, становится важным, когда поле размагничивания создано и может быть определено от теста короткой схемы анализа конечных элементов. Это зависит от эдс RMS, сопоставленной с перекрестным зубным потоком совета, $V_{d_{r m s}}^{*}$ :

$P_{S C} (V_{d_{r m s}}^{*}) = \frac{b_{h}}{k} V_{d_{r m s}}^{*} + \frac{b_{j}}{k^{2}} V_{d_{r m s}}^{* 2} + \frac{b_{e x}}{k^{1.5}} V_{d_{r m s}}^{* 1.5}$

Три условия числителя выведены от значений, вы предусматриваете гистерезис короткой схемы, вихрь и избыточные потери.

Тепловые порты

Блок имеет четыре дополнительных тепловых порта, один для каждой из этих трех обмоток и один для ротора. Эти порты скрыты по умолчанию. Чтобы представить тепловые порты, щелкните правой кнопкой по блоку по своей модели, выберите Simscape> Block choices, и затем выберите желаемый вариант блока с тепловыми портами: 2-D data | Show thermal port, 3-D A-phase data | Show thermal port, 4-D A-phase data | Show thermal port или 3-D DQ data | Show thermal port. Это действие отображает тепловые порты на значке блока и представляет параметры Thermal Port и Temperature Dependence. Эти параметры описаны далее на этой странице с описанием.

Используйте тепловые порты, чтобы моделировать эффекты медного сопротивления и железных потерь, которые преобразовывают электроэнергию нагреться. Для получения дополнительной информации об использовании тепловых портов в блоках привода смотрите Термальные эффекты Симуляции во Вращательных и Переводных Приводах.

Основные предположения и ограничения

Этот блок имеет следующие ограничения:

Для модели 2D данных статор статора взаимная индуктивность, заданная значением параметров Stator mutual inductance, Ms, является постоянной во время симуляции и не меняется в зависимости от угла ротора. Это означает, что блок подходит для моделирования большей части PMSM и бесщеточных двигателей постоянного тока, но не переключенных двигателей нежелания.
3-D и 4-D модели данных принимают симметрию, так, чтобы зависимость от потокосцепления от токов и угла ротора для обмоток B и C могла быть определена от этого для обмотки A.
Для 3-D модели данных потокосцепления вы не предоставляете информацию об индуктивности нулевой последовательности. В результате блок не представляет свой нейтральный порт, и токи машины всегда балансируются.
Для 4-D модели данных рассмотрите требования к памяти при фиксации независимых значений параметров (три тока и углы ротора). Опция линейной интерполяции использует меньше памяти, но сглаженная опция интерполяции более точна для данного независимого интервала параметра.
Железная модель потерь принимает синусоидальные токи.

Порты

a: Электрическое соединение A-фазы.
b: Электрическое соединение B-фазы.
c: Электрическое соединение C-фазы.
n: Электрический порт сохранения сопоставлен с нейтральной фазой.
C: Механический вращательный порт сохранения соединяется с моторным случаем.
R: Механический вращательный порт сохранения соединяется с ротором.
HA: Обмотка теплового порта. Для получения дополнительной информации смотрите Тепловые Порты.
HB: Обмотка B тепловой порт. Для получения дополнительной информации смотрите Тепловые Порты.
HC: Обмотка C тепловой порт. Для получения дополнительной информации смотрите Тепловые Порты.
HR: Ротор тепловой порт. Для получения дополнительной информации смотрите Тепловые Порты.

Параметры

Электрический (2D вариант данных о частной производной)

Эта настройка параметров Electrical соответствует 2D вариантам Блока данных Частной производной, с или без тепловых портов. Если вы используете 3-D Данные о Частной производной, 4-D Данные о Частной производной или 3-D вариант Данных о Потокосцеплении блока, смотрите Электрический (3-D Вариант Данных о Частной производной), Электрический (4-D Вариант Данных о Частной производной), или Электрический (3-D Вариант Данных о Потокосцеплении) соответственно.

Parameterization

Выберите метод параметризации:

Assume constant mutual inductance - tabulate with phase current and rotor angle — Этот метод принимает, что поток, соединяющий каждую обмотку, зависит нелинейно только от тока в той же самой обмотке плюс угол ротора.
Assume sinusoidal back emf - tabulate with d- and q-axis currents — Этот метод принимает, что поток, соединяющий каждую обмотку, зависит нелинейно от всего статора извилистые токи. Это также принимает, что потокосцепление постоянного магнита является синусоидальным. Эта опция обычно является подходящим вариантом для внутреннего магнита PMSMs (или IPMSMs).

Current vector, i

Вектор токов, соответствующих обеспеченным частным производным потокосцепления. Текущий вектор должен быть двухсторонним (имейте положительные и отрицательные величины). Значением по умолчанию является [-2, 0, 2] A.

Этот параметр видим, только если Parameterization установлен в Assume constant mutual inductance - tabulate with phase current and rotor angle.

Rotor angle vector, theta

Вектор углов ротора, соответствующих обеспеченным частным производным потокосцепления. Вектор должен запуститься в нуле. Это значение соответствует углу, где магнитный поток A-фазы выравнивает с ротором постоянное магнитное пиковое направление потока (прямая ось или d - ось). Последнее значение, Θ _макс., должно быть углом ротора, где шаблон потокосцепления достигает максимума снова. Поэтому количество пар полюса является 360/Θmax, если Θ _макс. выражается в градусах. Значение по умолчанию является градусом [0, 20, 40, 60], который соответствует 6 парным полюсом двигателям.

Этот параметр видим, только если Parameterization установлен в Assume constant mutual inductance - tabulate with phase current and rotor angle.

Flux linkage partial derivative wrt current, dPhi(i,theta)/di

Матрица частных производных потокосцепления относительно тока, заданного как функция текущего вектора и углового вектора ротора. Потокосцепление является потоком, умноженным на количество обмотки поворотов. Значением по умолчанию является 0.0002*ones(3,4) Wb/A, который соответствует особому случаю, где индуктивность статора не зависит от текущего статора или от угла ротора.

Этот параметр видим, только если Parameterization установлен в Assume constant mutual inductance - tabulate with phase current and rotor angle.

Flux linkage partial derivative wrt angle, dPhi(i,theta)/dtheta

Матрица частных производных потокосцепления относительно угла ротора, заданного как функция текущего вектора и углового вектора ротора. Потокосцепление является потоком, умноженным на количество обмотки поворотов. Значением по умолчанию является [0, -0.16, 0.16, 0; 0, -0.16, 0.16, 0; 0, -0.16, 0.16, 0] Wb/rad, который соответствует особому случаю, где индуктивность статора не зависит от текущего статора.

Этот параметр видим, только если Parameterization установлен в Assume constant mutual inductance - tabulate with phase current and rotor angle.

Direct axis current vector, id

Вектор d - токи оси, соответствующие обеспеченной индуктивности. Текущий вектор должен быть двухсторонним (имейте положительные и отрицательные величины). Значением по умолчанию является [-200, 0, 200] A.