Соленоид
Электрические характеристики и сгенерированная сила соленоида
Библиотека
Simscape / Электрический / Электромеханический / Мехатронные Приводы
Описание
Блок Solenoid представляет электрические характеристики и сгенерированную силу для соленоида в следующей фигуре:
Пружина возврата является дополнительной. Чтобы удалить эффекты этого возникают из модели, устанавливают параметр Spring constant на 0.
Уравнение движения для ныряльщика как функция положения, x:
где Fe является электромагнитной силой, Fl является силой загрузки, λ является вязким сроком затухания, и m является массой ныряльщика. Электромагнитная сила связана с текущим соленоидом и индуктивность:
Индуктивность, которая выведена в [1], может быть записана как:
где α и β являются константами. Включение предыдущего уравнения в уравнение для электромагнитной силы дает штриховое силой отношение соленоида для текущего i0:
Блок Solenoid решает для α и β путем взятия двух заданных сил и штриховых измерений и замены ими в предыдущее уравнение. Это решает получившиеся уравнения для α и β.
Положительный ток от электрического + до портов - создает отрицательную силу (т.е. силу получения по запросу) от механического C до портов R.
Тепловой порт
Блок имеет дополнительный тепловой порт, скрытый по умолчанию. Чтобы представить тепловой порт, щелкните правой кнопкой по блоку по своей модели, и затем из контекстного меню выбирают Simscape> Block choices> Show thermal port. Это действие отображает тепловой порт H на значке блока и представляет параметры Thermal Port и Temperature Dependence.
Используйте тепловой порт, чтобы моделировать эффекты медных потерь сопротивления, которые преобразовывают электроэнергию нагреться. Для получения дополнительной информации об использовании тепловых портов и на Temperature Dependence и параметрах Thermal Port, смотрите Термальные эффекты Симуляции во Вращательных и Переводных Приводах.
Переменные
Используйте раздел Variables интерфейса блока, чтобы установить приоритет и начальные целевые значения для основных переменных до симуляции. Для получения дополнительной информации смотрите Приоритет Набора и Начальную Цель для Основных переменных (Simscape).
Используйте переменную Position, X, чтобы поставить цель для начального положения ныряльщика в начале симуляции.
Порты
- +
Положительный электрический вход
- -
Отрицательный электрический вход
- C
Механический переводный порт сохранения
- R
Механический переводный порт сохранения
Параметры
Магнитная сила
- Forces [F1 F2]
Вектор значений силы в двух точках на штриховой силой кривой. Вторая точка измерения должна быть одним махом, который больше, чем та из первой точки измерения. Когда производитель не обеспечит штриховую силой кривую, установите F1 на силу содержания (когда X1 = 0) и F2 к получению по запросу - в силе при выполнении соленоида в значениях Rated current Idc и Rated voltage Vdc. Значением по умолчанию является
[7.5 0.75]N.- Stroke [X1 X2]
Вектор штриха (расстояние ныряльщика от полностью закрытой позиции) значения в двух точках на штриховой силой кривой. Вторая точка измерения должна быть одним махом, который больше, чем та из первой точки измерения. Чтобы гарантировать конечное значение силы, точки должны удовлетворить условию
Значением по умолчанию является
[1 5]mm.- Rated voltage Vdc
Напряжение, при котором соленоид оценивается, чтобы действовать. Это значение напряжения используется, чтобы измерить значения Stroke [X1 X2] и Forces [F1 F2]. Значением по умолчанию является
50V.- Rated current Idc
Ток, который течет, когда соленоид предоставляется напряжением Rated voltage Vdc. Значением по умолчанию является
0.05A.
Механическое устройство
- Spring constant
Постоянное представление жесткости пружины, которая действует, чтобы отречься от ныряльщика, когда соленоид выключается. Сила является нулем, когда ныряльщик перемещен к значению параметров Stroke for zero spring force. Значением по умолчанию является
200N/m. Обнулите коэффициент упругости, если нет никакой пружины.- Stroke for zero spring force
Штрих, в котором пружина не обеспечивает силы. Значением по умолчанию является
5mm.- Damping
Термин λ в уравнении движения для ныряльщика как функция положения, которое линейно ослабляет движение ныряльщика. Значением по умолчанию является
1N/(m/s). Значение может быть нулем.- Plunger mass
Вес соленоидного ныряльщика. Значением по умолчанию является
0.05kg. Значение может быть нулем.- Maximum stroke
Максимальная сумма, которой может быть перемещен ныряльщик. Можно использовать этот параметр, чтобы смоделировать твердый endstop, который ограничивает штрих. Значение по умолчанию является мм
Inf, что не означает штрихового предела.- Contact stiffness
Жесткость контакта ныряльщика, который моделирует жесткую остановку в минимуме (x = 0) и максимум (x = Maximum stroke) положения ныряльщика. Значением по умолчанию является
1e+06N/m.- Contact damping
Затухание контакта ныряльщика, который моделирует жесткую остановку в минимуме (x = 0) и максимум (x = Maximum stroke) положения ныряльщика. Значением по умолчанию является
500N/(m/s).
Ссылки
[1] С.Е. Лышевский. Электромеханические системы, электрические машины и прикладная механотроника. CRC, 1999.