Interior PMSM
Трехфазный внутренний постоянный магнит синхронный двигатель с синусоидальной противоэлектродвижущей силой
Описание
Блок Interior PMSM реализует трехфазный внутренний постоянный магнит синхронный двигатель (PMSM) с синусоидальной противоэлектродвижущей силой. Блок использует трехфазные входные напряжения, чтобы отрегулировать отдельные токи фазы, позволяя управление моторного крутящего момента или скорости.
По умолчанию блок устанавливает параметр Simulation type на Continuous
использовать время непрерывной выборки в процессе моделирования. Если вы хотите сгенерировать код для фиксированного шага дважды - и цели с одинарной точностью, рассматривая установку параметра на Discrete
. Затем задайте параметр Sample Time, Ts.
На вкладке Parameters, если вы выбираете Back-emf
, блок реализует это уравнение, чтобы вычислить постоянное постоянное потокосцепление.
Моторная конструкция
Этот рисунок показывает моторную конструкцию с однополюсной парой на двигателе.
Моторное магнитное поле из-за постоянных магнитов создает синусоидальную скорость изменения потока с моторным углом.
Для соглашения осей a - выравниваются фаза и потоки постоянного магнита, когда моторный угол θr является нулем.
Трехфазная синусоидальная электрическая система модели
Блок реализует эти уравнения, выраженные в моторной системе координат потока (dq система координат). Все количества в моторной системе координат отнесены в статор.
Lq и индуктивность Ld представляют отношение между индуктивностью фазы и моторным положением из-за выступа двигателя.
Уравнения используют эти переменные.
Lq, Ld | q-и индуктивность d-оси |
R | Сопротивление обмоток статора |
iq, id | q-и токи d-оси |
vq, vd | q-и напряжения d-оси |
ωm | Угловая механическая скорость двигателя |
ωe | Угловая электрическая скорость двигателя |
λpm | Постоянное постоянное потокосцепление |
Ke | Противоэлектродвижущая сила (EMF) |
P | Количество пар полюса |
Te | Электромагнитный крутящий момент |
Θe
| Электрический угол |
Механическая система
Моторной скоростью вращения дают:
Уравнения используют эти переменные.
J | Объединенная инерция двигателя и загрузки |
F | Объединенное вязкое трение двигателя и загрузка |
θm | Моторное механическое угловое положение |
Tm | Крутящий момент вала двигателя |
Te | Электромагнитный крутящий момент |
Tf | Вал двигателя статический момент трения |
ωm | Угловая механическая скорость двигателя |
Учет степени
Для учета степени блок реализует эти уравнения.
Сигнал шины | Описание | Переменная | Уравнения |
---|
PwrInfo
|
PwrTrnsfrd — Степень передается между блоками
| PwrMtr
| Механическая энергия | Pmot | |
PwrBus | Электроэнергия | Pbus | |
PwrNotTrnsfrd — Степень, пересекающая контур блока, но не переданный
| PwrElecLoss | Резистивные потери мощности | Pelec | |
PwrMechLoss | Потеря механической энергии | Pmech | Когда Port Configuration установлен в Torque :
Когда Port Configuration установлен в Speed :
|
PwrStored — Сохраненный тариф на энергоносители изменения
| PwrMtrStored | Сохраненная моторная степень | Pstr |
|
Уравнения используют эти переменные.
R s | Сопротивление статора |
ia, ib, ic | Фаза a Stator, b, и c ток |
isq, isd | Статор q-и токи d-оси |
van, vbn, vcn | Фаза a Stator, b, и c напряжение |
ωm | Угловая механическая скорость ротора |
F | Объединенный двигатель и загружает вязкое затухание |
Te | Электромагнитный крутящий момент |
Tf | Объединенный двигатель и момент трения загрузки |
Порты
Входной параметр
развернуть все
LdTrq
— Крутящий момент вала двигателя
scalar
Входной крутящий момент вала двигателя, Tm, в N · m.
Зависимости
Чтобы создать этот порт, выберите Torque
для параметра Port Configuration.
Spd
— Скорость вала двигателя
scalar
Скорость вращения двигателя, ωm, в rad/s.
Зависимости
Чтобы создать этот порт, выберите Speed
для параметра Port Configuration.
PhaseVolt
— Напряжения терминала статора
1
- 3
массив
Напряжения терминала статора, Va, Vb и Vc, в V.
Зависимости
Чтобы создать этот порт, выберите Speed
или Torque
для параметра Port Configuration.
Вывод
развернуть все
Info
— Сигнал шины
шина
Сигнал шины содержит эти вычисления блока.
Сигнал | Описание | Переменная | Модули |
---|
IaStator
| Фаза Stator текущий A | ia | A |
IbStator
| Фаза Stator текущий B | ib | A |
IcStator
| Фаза Stator текущий C | ic | A |
IdSync
| Прямая текущая ось | id | A |
IqSync
| Квадратурная текущая ось | iq | A |
VdSync
| Прямое напряжение оси | vd | V |
VqSync
| Квадратурное напряжение оси | vq | V |
MtrSpd
| Угловая механическая скорость двигателя | ωm | rad/s |
MtrPos
| Моторное механическое угловое положение | θm | рад |
MtrTrq
| Электромагнитный крутящий момент | Te | N· |
PwrInfo
| PwrTrnsfrd
| PwrMtr
| Механическая энергия | Pmot | W |
PwrBus | Электроэнергия | Pbus | W |
PwrNotTrnsfrd
| PwrElecLoss | Резистивные потери мощности | Pelec | W |
PwrMechLoss | Потеря механической энергии | Pmech | W |
PwrStored
| PwrMtrStored | Сохраненная моторная степень | Pstr | W |
PhaseCurr
— Фаза a, b, c текущий
1
- 3
массив
Фаза a, b, c текущий, ia, ib и ic, в A.
MtrTrq
— Моторный крутящий момент
scalar
Моторный крутящий момент, Tmtr, в N · m.
Зависимости
Чтобы создать этот порт, выберите Speed
для параметра Mechanical input configuration.
MtrSpd
— Частота вращения двигателя
scalar
Угловая скорость двигателя, ωmtr, в rad/s.
Зависимости
Чтобы создать этот порт, выберите Torque
для параметра Mechanical input configuration.
Параметры
развернуть все
Блокируйте опции
Mechanical input configuration
— Выберите конфигурацию порта
Torque
(значение по умолчанию) | Speed
Эта таблица суммирует конфигурации порта.
Конфигурация порта | Создает Input port | Создает выходной порт |
---|
Torque
| LdTrq
| MtrSpd
|
Speed
| Spd
| MtrTrq
|
Simulation type
— Выберите тип симуляции
Continuous
(значение по умолчанию) | Discrete
По умолчанию блок использует время непрерывной выборки в процессе моделирования. Если вы хотите сгенерировать код для целей с одинарной точностью, рассматривая установку параметра на Discrete
.
Зависимости
Установка Simulation type к Discrete
создает параметр Sample Time, Ts.
Sample Time (Ts)
— Шаг расчета для дискретного интегрирования
scalar
Шаг расчета интегрирования для дискретной симуляции, в s.
Зависимости
Установка Simulation type к Discrete
создает параметр Sample Time, Ts.
Параметры
Number of pole pairs (P)
— Пары полюса
scalar
Stator phase resistance per phase (Rs)
— Сопротивление
scalar
Сопротивление фазы Stator на фазу, Rs, в Оме.
Stator d-axis and q-axis inductance (Ldq)
— Индуктивность
vector
D-ось статора и индуктивность q-оси, Ld, Lq, в H.
Permanent flux linkage constant (lambda_pm)
— Поток
scalar
Постоянное постоянное потокосцепление, λpm, в Wb.
Back-emf constant (Ke)
— Противоэлектродвижущая сила
scalar
Противоэлектродвижущая сила, EMF, Ke, в Vpk_LL/krpm. Vpk_LL является пиковым измерением от линии к линии напряжения.
Чтобы вычислить постоянное постоянное потокосцепление, блок реализует это уравнение.
Physical inertia, viscous damping, and static friction (mechanical)
— Инерция, затухание, трение
vector
Механические свойства двигателя:
Инерция, J, в kgm^2
Вязкое затухание, F, в N · m / (rad/s)
Статическое трение, Tf, в N · m
Зависимости
Чтобы включить этот параметр, выберите Torque
параметр конфигурации.
Начальные значения
Initial d-axis and q-axis current (idq0)
— Текущий
vector
Начальная буква q-и токи d-оси, iq, id, в A.
Initial mechanical position (theta_init)
\angle
scalar
Начальное моторное угловое положение, θm0, в рад.
Initial mechanical speed (omega_init)
— Скорость
scalar
Начальная скорость вращения двигателя, ωm0, в rad/s.
Зависимости
Чтобы включить этот параметр, выберите Torque
параметр конфигурации.
Ссылки
[1] Kundur, P. Устойчивость энергосистемы и управление. Нью-Йорк, Нью-Йорк: Макгроу Хилл, 1993.
[2] Андерсон, пополудни анализ неработающих энергосистем. Хобокен, NJ: нажатие Wiley-IEEE, 1995.
Расширенные возможности
Генерация кода C/C++
Генерация кода C и C++ с помощью Simulink® Coder™.
Введенный в R2017a