Induction Machine Direct Torque Control (Single-Phase)

Однофазная асинхронная машина прямое управление крутящим моментом

  • Библиотека:
  • Simscape / Электрический / Управление / Управление Асинхронной машиной

  • Induction Machine Direct Torque Control (Single-Phase) block

Описание

Блок Induction Machine Direct Torque Control (Single-Phase) реализует однофазную асинхронную машину прямая управляющая структура крутящего момента.

Уравнения

Эта схема показывает прямую архитектуру управления крутящего момента для однофазных машин

Оценка крутящего момента и потока основана на уравнениях напряжения машины. Уравнения напряжения дискретного времени с помощью обратного Эйлерового метода дискретизации:

ψa=(vaiaRas)Tszz1

ψb=(vbibRbs)Tszz1

где:

  • Ras и Rbs являются основным сопротивлением обмотки и вспомогательным сопротивлением обмотки, соответственно.

  • ia и ib являются основной текущей обмоткой и вспомогательной текущей обмоткой, соответственно.

  • va и vb являются основным и вспомогательным извилистым напряжением, соответственно.

  • ψa и ψb являются основным и вспомогательным извилистым потоком, соответственно.

Крутящий момент и поток получены из:

T=p(aψaib1aψbia)

ψs=ψa2+ψb2

где:

  • p количество пар полюса.

  • a вспомогательный глагол к основному отношению поворота обмоток.

Использование простых гистерезисных компараторов обнаруживает состояние ошибок крутящего момента и потока. Следующие фигуры иллюстрируют гистерезисные компараторы и переключающиеся секторы.

Таблица показывает оптимальную таблицу переключения (инвертор высокая сторона).

, cT, S(θ)S0S1S2S3
= 1cT = 11, 10, 10, 01, 0
cT = 01, 01, 10, 10, 0
= 0cT = 10, 10, 01, 01, 1
cT = 00, 01, 01, 10, 1

Ссылка крутящего момента может быть обеспечена как вход, или, в случае регулировки скорости, сгенерирована внутренне использование контроллера скорости PI.

Ссылка потока сгенерирована внутренне с помощью:

ψs*=2πfnψnpmin(|ωr|,2πfnp)

где,

  • ωr является ротором угловая механическая скорость в rad/s.

  • fn является расчетной частотой.

  • ψn является расчетным потоком.

Ограничения

  • Потери времени инвертора степени не рассматриваются в этом блоке. Для аппаратной реализации добавьте потерю времени внешне.

Порты

Входной параметр

развернуть все

Задайте ссылку скорости вращения в rad/s или ссылку крутящего момента в Nm.

Типы данных: single | double

Токи статора для основных и вспомогательных обмоток.

Типы данных: single | double

Напряжения статора для основных и вспомогательных обмоток.

Типы данных: single | double

Измерьте ротор угловая скорость в rad/s.

Типы данных: single | double

Вывод

развернуть все

Импульсы логического элемента инвертора в виде булевской переменной. Потеря времени не рассматривается.

Типы данных: single | double

Соедините шиной содержащий внутренние сигналы для визуализации. Сигналы:

  • Ссылочный крутящий момент или скорость

  • Скорость ротора, в rad/s

  • Ссылка крутящего момента, в Nm

  • Ссылка потока, в Wb

  • Закрутите в Nm

  • Теките в Wb

Типы данных: single | double | bus

Параметры

развернуть все

Общий

Задайте режим управления. Ссылочный вход взят в качестве угловой скорости, в rad/s, для Speed control и закрутите, в Nm, для Torque control.

Расчетная электрическая частота, в Гц.

Количество пар полюсов.

Сопротивление основного извилистого статора, в Омах.

Сопротивление вспомогательного извилистого статора, в Омах.

Вспомогательные-к-основному обмотки поворачивают отношение.

Время, в s, между последовательным выполнением блока. Во время выполнения блок производит выходные параметры и, при необходимости обновляет его внутреннее состояние. Для получения дополнительной информации смотрите то, Что Шаг расчета? и Настройка времени выборки.

Если этот блок в триггируемой подсистеме, наследуйте шаг расчета путем установки этого параметра на -1. Если этот блок находится в модели шага непрерывной переменной, задайте шаг расчета явным образом с помощью положительной скалярной величины.

Внешний контур

Эта таблица показывает, как видимость некоторых параметров во вкладке Outer Loop зависит от опции, которую вы выбираете для параметра Режима управления во вкладке General.

Режим управленияДоступные параметры
Регулировка скоростиКонтроллер скорости пропорциональная составляющая
Контроллер скорости интегральная составляющая
Контроллер скорости антизаключительное усиление интеграла
Максимальный крутящий момент (Nm)
Минимальный крутящий момент (Nm)
Расчетный поток (Wb)
Закрутите управлениеРасчетный поток (Wb)

Пропорциональная составляющая для контроллера скорости PI.

Интегральная составляющая для контроллера скорости PI.

Интегральное антизаключительное усиление.

Максимальный крутящий момент использовал в контроллере скорости насыщение в Nm.

Минимальный крутящий момент использовал в контроллере скорости насыщение в Nm.

Расчетный поток, в Wb. Расчетный поток используется для расчета ссылка потока.

Внутренний цикл

Полоса гистерезиса потока для контроллера, в Wb.

Закрутите гистерезисную полосу для контроллера в Nm.

Ссылки

[1] Takahashi, я., и Т. Ногучи. "Новая Стратегия управления Быстрого Ответа и Высокой эффективности Асинхронного двигателя". Транзакции IEEE на Промышленных Приложениях. Издание IA-22, Номер 5, 1986, стр 820 - 827.

Расширенные возможности

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

Введенный в R2018b
Для просмотра документации необходимо авторизоваться на сайте