Симуляция термальных эффектов во вращательных и поступательных приводах
Используя тепловые порты
Все блоки, которые представляют вращательные и поступательные приводы электрическими обмотками, могут опционально показать тепловой порт для каждой электрической обмотки. Так, например:
Блок двигателя постоянного тока может опционально показать один тепловой порт, относящийся к якорю
Блок Shunt Motor может опционально показать два тепловых порта, один для обмотки статора и один для обмотки возбуждения
Тепловой порт представляет медные потери сопротивления, которые преобразовывают электроэнергию в теплоту. Эти потери иногда упоминаются как i 2R потери. Тепловые порты не представляют потери в железе из-за, например, Токи Фуко и гистерезис.
Тепловые порты скрыты по умолчанию. Для открытия теплового порта на конкретном экземпляре блока в вашей блок-схеме:
Щелчок правой кнопкой по блоку, где вы хотите показать тепловой порт.
Выбор Simscape> Block choices> Show thermal port.
Когда тепловой порт открыт, диалоговое окно блока содержит две дополнительных вкладки, Temperature Dependence и Thermal Port. Для блоков привода с одной обмоткой эти вкладки всегда содержат тот же набор параметров.
Resistance temperature coefficient — Параметр α в сопротивлении определения уравнения как функция температуры, как описано в Тепловой Модели для Блоков Привода. Значение по умолчанию для меди и является
0.003931/K.Measurement temperature — Температура, для которой заданы параметры двигателя. Значением по умолчанию является
25°C.
Thermal mass — Количество тепла электрической обмотки, заданной как энергия, требуемая для повышения температуры на один градус. Значением по умолчанию является
100J/K.Initial temperature — Температура теплового порта в начале симуляции. Значением по умолчанию является
25°C.
Для получения дополнительной информации о выборе значений параметров см. Тепловую Модель для Блоков Привода.
Параметры для блоков привода с двумя обмотками отличаются и описаны на страницах с описанием аналогичного блока.
Тепловая модель для блоков привода
Следующий рисунок показывает тепловую модель порта, используемую блоками привода. Тепло, выработанное медными обмотками, обеспечивается как входной порт физического сигнала S блока Ideal Heat Flow Source. Количество тепла представляет смешанное количество тепла обмотки меди, где количество тепла задано как энергия, требуемая повысить ее температуру одной степенью. Если масса обозначается, M и удельной теплоемкостью является c p, то количеством тепла является M · c p.
Сопротивление обмотки принято линейно зависимым от температуры и определяется:
R = R 0 (1 + α (T – T 0))
где:
R является сопротивлением в температурном T.
R 0 является сопротивлением при измеренной (или контрольной) температуре T 0.
α коэффициент температуры сопротивления. Типичное значение для меди является 0.00393/K.