Reduced Lundell Alternator

Уменьшаемый Lundell (полюсный когтем) генератор переменного тока с внешним регулятором напряжения

  • Библиотека:
  • Powertrain Blockset / Аккумулирование энергии и Вспомогательный Диск / Генератор переменного тока

  • Reduced Lundell Alternator block

Описание

Блок Reduced Lundell Alternator реализует уменьшаемый Lundell (полюсный когтем) генератор переменного тока с внешним регулятором напряжения. Противоэлектродвижущая сила (EMF) напряжение пропорциональна входной скорости и текущему полю. Двигатель действует в качестве исходного крутящего момента к двигателю внутреннего сгорания.

Используйте блок Reduced Lundell Alternator:

  • Смоделировать автомобильную электрическую систему

  • В модели механизма с диском аксессуара фронтенда (FEAD)

Расчетный крутящий момент вала двигателя находится в противоположном направлении скорости вращения двигателя. Вы можете:

  • Настройте внешний регулятор напряжения на желаемую пропускную способность. Текущий статор и два диодных отбрасывания уменьшает напряжение статора.

  • Отфильтруйте загрузку, текущую к желаемой пропускной способности. Текущая загрузка имеет более низкое насыщение 0 А.

Блок Reduced Lundell Alternator реализует уравнения для электрического, управление и механические системы, которые используют эти переменные.

Электрический

Чтобы вычислить напряжения, блок использует эти уравнения.

ВычислениеУравнения
Выходное напряжение генератора переменного токаvs=KvifωRsis2Vd
Напряжение обмотки возбужденияvf= Rfif+Lfdifdt

Управление

Контроллер не принимает сопротивления или падения напряжения.

ВычислениеУравнения

Напряжение обмотки возбуждения преобразовывает

Vf(s)=RfIf(s)+sLfIf(s)

Обмотка возбуждения текущее преобразование

If(s)=Vf(s)(Rf+sLf)

Разомкнутый контур электрическая передаточная функция

G(s)= Vs(s)Vf(s)= Kvω(Rf+sLf)

Передаточная функция регулятора напряжения разомкнутого контура

GC(s)=  Vf(s)Vref(s)

Передаточная функция замкнутого цикла

 T(s)= G(s)Gc(s)1+G(s)Gc(s)

Проектирование контроллера замкнутого цикла

T(s)=1τs+1 G(s)Gc(s)= 1τs

GC(s)= Kg (Kp+ Kis)

G(s)GC(s)= Kvω(Rf+sLf)Kg (Kp+ Kis)

Kp=Lf  ,Ki=Rf ,and Kg=2πfKvω

Механическое устройство

Чтобы вычислить крутящие моменты, блок использует эти уравнения.

ВычислениеУравнения
Электрический крутящий момент

τelec= (Kvifω)iload

Фрикционный крутящий момент

 τfriction= Kbω

Крутящий момент сопротивления воздуха

τwindage=Kwω2

Закрутите в запуске

τstart=Kc когда ω=0

Крутящий момент вала двигателя

τmech=τelec+τfriction+τwindage+τstart

Учет степени

Для учета степени блок реализует эти уравнения.

Сигнал шины ОписаниеПеременнаяУравнения

PwrInfo

PwrTrnsfrd — Степень передается между блоками

  • Положительные сигналы указывают на поток в блок

  • Отрицательные сигналы указывают, вытекают из блока

PwrMtr

Механическая энергия

Pmot

Pmot= ωτmech

PwrBus

Электроэнергия

Pbus

Pbus=  vsiload

PwrNotTrnsfrd — Степень, пересекающая контур блока, но не переданный

  • Положительные сигналы указывают на вход

  • Отрицательные сигналы указывают на потерю

PwrLoss

Моторные потери мощности

Ploss

Ploss= (Pmot+PbusPind)

PwrStored — Сохраненный тариф на энергоносители изменения

  • Положительные сигналы указывают на увеличение

  • Отрицательные сигналы указывают на уменьшение

PwrInd

Электрическая извилистая потеря

Pind

Pind= Lfifdifdt

Уравнения используют эти переменные.

vref

Команда выходного напряжения генератора переменного тока

vf

Напряжение обмотки возбуждения

if

Текущая обмотка возбуждения

is

Статор, вьющийся текущий

Vd

Диодное падение напряжения

Rf

Сопротивление обмотки возбуждения

Rs

Сопротивление обмотки статора

Lf

Индуктивность обмотки возбуждения

Kv

Постоянное напряжение

Fv

Пропускная способность регулятора напряжения

Fc

Введите текущую пропускную способность фильтра

Vfmax

Полевое напряжение управления верхний предел насыщения

Vfmin

Полевое напряжение управления понижает предел насыщения

Kc

Коэффициент трения Кулона

Kb

Коэффициент вязкого трения

Kw

Коэффициент сопротивления воздуха

ω

Вал двигателя угловая скорость

iload

Текущая загрузка генератора переменного тока

vs

Выходное напряжение генератора переменного тока

τmech, Tmech

Крутящий момент вала двигателя

Порты

Входные параметры

развернуть все

Команда выходного напряжения генератора переменного тока, в V.

Вал двигателя ввел угловую скорость в rad/s.

Текущая загрузка генератора переменного тока, в A.

Не соединяйте порт с номинальным током генератора переменного тока, который является постоянным значением. Блок использует загрузку генератора переменного тока, текущую в качестве статора, вьющегося текущий, is, чтобы определить напряжение генератора переменного тока и крутящий момент двигателя. Если вы соединяете порт с расчетным текущим генератором переменного тока, блок не моделирует динамический эффект загрузки текущие изменения на напряжении и крутящем моменте двигателя.

Вывод

развернуть все

Сигнал шины, содержащий эти вычисления блока.

СигналОписаниеМодули

FldVolt

Напряжение обмотки возбуждения

A

FldFlux

Полевой поток

Wb

PwrInfo

PwrTrnsfrd

PwrMtr

Механическая энергия

W
PwrBus

Электроэнергия

W

PwrNotTrnsfrd

PwrLoss

Моторные потери мощности

W

PwrStored

PwrInd

Электрическая извилистая потеря

W

Выходное напряжение генератора переменного тока, в V.

Крутящий момент вала двигателя, в N · m.

Параметры

развернуть все

Настройка машины

Постоянное напряжение, в V/rad/s.

Сопротивление обмотки возбуждения, в Оме.

Индуктивность обмотки возбуждения, в H.

Сопротивление обмотки статора, в Оме.

Диодное падение напряжения, в V.

Регулятор напряжения

Пропускная способность регулятора, в Гц.

Текущая пропускная способность фильтра, в Гц.

Максимальное полевое напряжение, в V.

Минимальное полевое напряжение, в V.

Механические потери

Трение Кулона, в N · m.

Вязкое трение, в N · m/rad/s.

Сопротивление воздуха, в N · m/rad2/s2.

Ссылки

[1] Краузе, P. C. Анализ электрического машинного оборудования. Нью-Йорк: McGraw-Hill, 1994.

Расширенные возможности

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

Смотрите также

Введенный в R2017a
Для просмотра документации необходимо авторизоваться на сайте