Двигатель шунта

Двигатель шунта с электрическим и характеристиками крутящего момента

Библиотека

Simscape / Электрический / Электромеханический / Нарисованные кистью Двигатели

Описание

Блок Shunt Motor представляет электрические характеристики и характеристики крутящего момента двигателя шунта использование следующей модели эквивалентной схемы.

Когда вы устанавливаете параметр Model parameterization на By equivalent circuit parameters, вы задаете параметры эквивалентной схемы для этой модели:

  • Ра — Armature resistance

  • La — Armature inductance

  • Rf — Field winding resistance

  • Lf — Field winding inductance

Блок Shunt Motor вычисляет моторный крутящий момент можно следующим образом:

  1. Магнитное поле в двигателе вызывает следующую обратную эдс vb в арматуре:

    vb=Lafifω

    где Laf является коэффициентом пропорциональности, и ω является угловой скоростью.

  2. Механическая энергия равна степени, реагировавшей обратной эдс:

    P=vbia=Lafifiaω

  3. Моторный крутящий момент:

    T=P/ω=Lafifia

Характеристика скорости крутящего момента для модели блока Shunt Motor связана с параметрами в предыдущей фигуре. Когда вы устанавливаете параметр Model parameterization на By rated power, rated speed & no-load speed, блок решает для параметров эквивалентной схемы можно следующим образом:

  1. Для установившегося отношения скорости крутящего момента L не имеет никакого эффекта.

  2. Суммируйте напряжения вокруг цикла:

    V=iaRa+LafifωV=ifRf

  3. Решите предыдущие уравнения для ia и если:

    if=VRfia=VRa(1−LafwRf)

  4. Замените этими значениями ia и если в уравнение для крутящего момента:

    T=LafRaRf(1−LafωRf)V2

    Блок использует расчетную скорость и степень вычислить расчетный крутящий момент. Блок использует расчетный крутящий момент и значения скорости без загрузок, чтобы получить одно уравнение, которое связывает Ра и Laf/Rf. Это использует скорость без загрузок в нулевом крутящем моменте, чтобы получить второе уравнение, которое связывает эти два количества. Затем это решает для Ра и Laf/Rf.

Моторная инерция моделей блока J и ослабляющий B для всех значений параметра Model parameterization. Выходной крутящий момент:

Tload=LafRaRf(1−LafωRf)V2−Jω˙−Bω

Блок производит положительный крутящий момент, действующий из механического устройства C к портам R.

Тепловые порты

Блок имеет два дополнительных тепловых порта, один на обмотку, скрытую по умолчанию. Чтобы представить тепловые порты, щелкните правой кнопкой по блоку по своей модели, и затем из контекстного меню выбирают Simscape> Block choices> 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 медных потерь сопротивления, которые преобразовывают электроэнергию нагреться. Для получения дополнительной информации об использовании тепловых портов в блоках привода смотрите Термальные эффекты Симуляции во Вращательных и Переводных Приводах.

Порты

+

Положительный электрический вход.

-

Отрицательный электрический вход.

C

Механический вращательный порт сохранения.

R

Механический вращательный порт сохранения.

Hf

Обмотка возбуждения тепловой порт. Для получения дополнительной информации смотрите Тепловые Порты.

Ha

Арматура, проветривающая тепловой порт. Для получения дополнительной информации смотрите Тепловые Порты.

Параметры

Электрический крутящий момент

Model parameterization

Выберите один из следующих методов для параметризации блока:

  • By equivalent circuit parameters — Обеспечьте электрические параметры для модели эквивалентной схемы двигателя. Это - метод по умолчанию.

  • By rated power, rated speed & no-load speed — Обеспечьте степень и параметры скорости, которые блок преобразовывает в модель эквивалентной схемы двигателя.

Armature resistance

Сопротивление арматуры. Этот параметр только видим, когда вы выбираете By equivalent circuit parameters для параметра Model parameterization. Значением по умолчанию является 110 Ω.

Field winding resistance

Сопротивление обмотки возбуждения. Этот параметр только видим, когда вы выбираете By equivalent circuit parameters для параметра Model parameterization. Значением по умолчанию является 2.5e+03 Ω.

Back-emf constant

Отношение напряжения, сгенерированного двигателем к частоте вращения двигателя. Значением по умолчанию является 5.11 s*V/rad/A.

Armature inductance

Индуктивность арматуры. Если у вас нет информации об этой индуктивности, установите значение этого параметра к маленькому, ненулевому номеру. Значением по умолчанию является 0.1 H. Значение может быть нулем.

Field winding inductance

Индуктивность обмотки возбуждения. Если у вас нет информации об этой индуктивности, установите значение этого параметра к маленькому, ненулевому номеру. Значением по умолчанию является 0.1 H. Значение может быть нулем.

No-load speed

Скорость двигателя, когда никакая загрузка не применяется. Этот параметр только видим, когда вы выбираете By rated power, rated speed & no-load speed для параметра Model parameterization. Значение по умолчанию является об/мин 4.6e+03.

Rated speed (at rated load)

Частота вращения двигателя при расчетной загрузке. Этот параметр только видим, когда вы выбираете By rated power, rated speed & no-load speed для параметра Model parameterization. Значение по умолчанию является об/мин 4e+03.

Rated load (mechanical power)

Механическая загрузка, для которой двигатель оценивается, чтобы действовать. Этот параметр только видим, когда вы выбираете By rated power, rated speed & no-load speed для параметра Model parameterization. Значением по умолчанию является 50 W.

Rated DC supply voltage

Напряжение, при котором двигатель оценивается, чтобы действовать. Этот параметр только видим, когда вы выбираете By rated power, rated speed & no-load speed для параметра Model parameterization. Значением по умолчанию является 220 V.

Starting current at rated DC supply voltage

Начальный ток при запуске двигателя с расчетного DC предоставляет напряжение. Этот параметр только видим, когда вы выбираете By rated power, rated speed & no-load speed для параметра Model parameterization. Значением по умолчанию является 2.09 A.

Механическое устройство

Rotor inertia

Инерция ротора. Значение по умолчанию является 2e-04 kg*m2. Значение может быть нулем.

Rotor damping

Затухание ротора. Значением по умолчанию является 1e-06 N*m / (rad/s). Значение может быть нулем.

Initial rotor speed

Скорость ротора в начале симуляции. Значение по умолчанию является об/мин 0.

Температурная зависимость

Эта вкладка появляется только для блоков с представленными тепловыми портами. Для получения дополнительной информации смотрите Тепловые Порты.

Resistance temperature coefficients, [alpha_f alpha_a]

1 2 векторами - строками, задающими коэффициент α в сопротивлении связи уравнения температуре, как описано в Тепловой Модели для Блоков Привода. Первый элемент соответствует обмотке возбуждения и второму к арматуре. Значение по умолчанию для меди и является [ 0.00393 0.00393 ] 1/K.

Measurement temperature

Температура, для которой заданы моторные параметры. Значением по умолчанию является 25 °C.

Тепловой порт

Эта вкладка появляется только для блоков с представленными тепловыми портами. Для получения дополнительной информации смотрите Тепловые Порты.

Thermal masses, [Mf Ma]

1 2 вектор - строка, который задает количество тепла для обмоток арматуры и поля. Количество тепла является энергией, требуемой повысить температуру одной степенью. Значением по умолчанию является [ 100 100 ] J/K.

Initial temperatures, [Tf Ta]

1 2 вектор - строка, который задает температуру поля и арматуры тепловые порты в начале симуляции. Значением по умолчанию является [ 25 25 ] °C.

Ссылки

[1] Болтон, W. Механотроника: Системы Электронного управления в Машиностроении и Электротехнике, 3-м выпуске Образование Пирсона, 2004.

Расширенные возможности

Генерация кода C/C++
Генерация кода C и C++ с помощью MATLAB® Coder™.

Смотрите также

| | |

Темы

Введенный в R2008a

Документация Simscape Electrical
Поддержка
Для просмотра документации необходимо авторизоваться на сайте