КЭМ-параметризованная PMSM

Синхронный двигатель постоянного магнита, определяемый в терминах связи магнитного потока

Библиотека:
Simscape/Электрический/Электромеханический/Постоянный магнит

Описание

FEM-параметризованный блок PMSM реализует модель синхронного двигателя постоянного магнита (PMSM), определенную в терминах связи магнитного потока. Параметризация блока осуществляется путем предоставления табличных данных магнитного потока двигателя как функции тока и угла ротора. Так обычно экспортируют информацию о потоке сторонние пакеты магнитного метода конечных элементов (КЭМ). Из-за табличной формы поток может изменяться нелинейно как по углу ротора, так и по току. Поэтому этот блок можно использовать для моделирования PMSM с трапециевидным профилем обратной ЭДС, иногда называемым бесщеточным двигателем постоянного тока, а также обычной PMSM.

На рисунке показана эквивалентная схема для wye-connected PMSM. Когда поток постоянного магнита совмещается с магнитной осью А-фазы, угол ротора равен нулю.

На практике поток, связывающий каждую из трех обмоток, зависит от всех трех токов и угла поворота ротора. Табулирование потока как функции четырех независимых переменных может привести к неэффективности моделирования и значительным требованиям к памяти для управления данными. Таким образом, блок позволяет выбрать один из следующих методов параметризации для потока и крутящего момента:

2-D данные частных производных - 2-D табличный поиск, с опциями для табуляции в терминах тока и угла ротора, или в терминах d-axis и q- осевые токи. Первый вариант предполагает постоянную взаимную индуктивность и поддерживает несинусоидальные задние emf-профили. Второй вариант предполагает синусоидальную обратную emf и фиксирует эффекты насыщения для внутренних PMSM (IPMSM).
3D данные о частной производной - 3D поиск по таблице, на основе постоянного тока, квадратурного тока и угла ротора. Предоставляются данные поиска потока для фазы. Блок использует преобразование Park для отображения трех токов обмотки статора на прямые и квадратурные токи. Этот способ уменьшает сложность данных по сравнению с 4-D поиском в таблице и, следовательно, приводит к повышению производительности моделирования.
Данные о частной производной 4-D - 4-D поиск по таблице, на основе трех статоров извилистый ток и угол ротора. Предоставляются данные поиска потока для фазы. Эта модель имеет лучшую точность из трех, но также является наиболее дорогостоящей с точки зрения производительности моделирования и требований к памяти.
3D данные о потокосцеплении - 3D поиск по таблице, на основе данных о потокосцеплении. Можно предоставить данные связывания потоков в различных форматах. Блок использует преобразование Park для отображения трех токов обмотки статора на прямые и квадратурные токи. Этот способ уменьшает сложность данных по сравнению с 4-D поиском в таблице и, следовательно, приводит к повышению производительности моделирования.

По умолчанию все варианты блоков реализуют для обмоток статора конфигурацию wye-raw. Однако можно переключиться на конфигурацию с дельта-раной, выбираемую с помощью параметра типа намотки. В конфигурации с дельта-намоткой фаза a соединяется между портами a и b, фаза b - между портами b и c и фаза c - между портами c и a.

Чтобы получить доступ к этим методам параметризации, щелкните правой кнопкой мыши блок в модели, выберите «Simscape» > «Block choices», а затем выберите требуемый вариант блока с тепловыми портами или без них. По умолчанию тепловые порты не отображаются. Дополнительные сведения см. в разделе Тепловые порты.

2-D Модель данных с постоянной взаимной индуктивностью

В этой модели данных 2-D потока предполагается, что поток, связывающий каждую обмотку, нелинейно зависит только от тока в той же самой обмотке плюс угол ротора. На практике это является разумным предположением для многих синхронных двигателей с постоянными магнитами; однако она менее точна для электродвигателей с переключаемым сопротивлением. Учитывая это предположение, потоки в трех обмотках являются:

$[/ \begin{matrix} _{} \\ \begin{array}{l} _{} \\ _{b/bc} \end{array} \end{matrix}] = \begin{matrix} [0_{} & -_{} \\ Ms_{-} & {Ms}_{} \\ -_{} & {Ms0}_{} & − \end{matrix} \begin{matrix} {Ms}_{} \\ \begin{array}{l} -_{} \\ _{Ms} \end{array} \end{matrix} - \begin{matrix} {Ms0}_{] + [iaibic]}_{} \\ \begin{array}{l} _{}_{+} \\ _{}_{} \end{array} \end{matrix}$ [

где $start(_{} startr,_{}$ ia) - связь потока для А-фазной обмотки как функция угла ротора и А-фазного тока. Startr = 0 соответствует роторуd- ось, выровненная с А-фазным направлением положительного магнитного потока. Мс - взаимная индуктивность статор-статор.

Для улучшенной числовой производительности уравнения, осуществленные в блоке на самом деле, работают с частными производными потокосцепления относительно тока, $\partial ϕ (я,_{} θr) /$ ∂i, и угол ротора $, \partial ϕ (_{я}, θr)_{}$ / ∂ θr, а не поток непосредственно. Если пакет КЭМ не экспортирует эти частные производные, их можно определить с помощью сценария ^MATLAB ®. Пример этого см. в примере модели «Электромагнитный параметр с данными КЭМ» (Solenoid Parameterized with FEM Data) и в поддерживающем ее сценарии MATLAB.

Электрическими уравнениями для блока, определяемыми в терминах частных производных потока, являются:

$\begin{array}{l} _{} \frac{}{_{}} \frac{_{}}{} \frac{}{_{}} \frac{_{}}{}_{va=∂ϕ∂iadiadt+∂ϕ∂θrdθrdt−Ms} \frac{(_{}}{} dibdt \frac{+_{}}{} {dicdt}_{)}_{} \\ _{} \frac{}{_{}} \frac{_{}}{} \frac{}{_{}} \frac{_{}}{}_{} \frac{_{+Rsiavb=∂ϕ∂ibdibdt+∂ϕ∂θrdθrdt−Ms}}{(} \frac{_{}}{diadt} +_{}_{} \\ {dicdt}_{)} \frac{}{_{}} \frac{_{}}{} \frac{}{_{}} \frac{_{}}{}_{} \frac{_{}}{} \frac{+Rsibvc=∂ϕ∂icdicdt+∂ϕ∂θrdθrdt−Ms_{(}}{} {diadt}_{} +_{} \end{array}$ dibdt) + Rsic

где

va, vb, vc - напряжения, прикладываемые к обмоткам статора A, B и C.
ia, ib, ic - токи статора в каждой из трех обмоток.
Rs - сопротивление каждой из обмоток статора.
Мс - взаимная индуктивность статор-статор.
$_{∂ϕ/∂ia},_{∂ϕ/∂ib},_{∂ϕ/∂ic}$ являются частными производными связи потока относительно тока статора в каждой из трех обмоток.
$_{∂ϕ/∂θr}$ - частная производная связи потока относительно угла ротора.

Блок может автоматически вычислить матрицу крутящего момента на основе предоставленной информации о потоке. Также можно задать матрицу Вычислить крутящий момент (Calculate torque matrix)? параметр для No и непосредственно определять крутящий момент как функцию тока и угла ротора. Дополнительные сведения см. на странице привязки блока КЭМ-параметризованного поворотного привода.

2-D Модель данных с синусоидальной задней EMF

В этой модели данных 2-D потока предполагается, что поток, связывающий каждую обмотку, нелинейно зависит от всех токов обмотки статора, плюс предполагается, что связь потока постоянного магнита является синусоидальной. Внутренние магнитные PMSM (или IPMSM) обычно хорошо подходят под это предположение. Уравнения:

$\begin{matrix} _{} \\ _{=} \end{matrix} \begin{matrix} _{[} {Ld}_{} (_{id}, \\ _{} iq)_{} {Lq}_{} ( \end{matrix} id \begin{matrix} ,_{} \\ _{iq} \end{matrix})] \begin{matrix} [_{}_{idiq}]_{+} \end{matrix} [$ δm (id, iq)]

$T \frac{=}{} {32N}_{} (_{iq}_{(}_{} idLd_{(} id,_{} {iq}_{)} {+ (}_{} id,_{}_{}_{} iq)_{)} -_{}$ idiqLq (id, iq))

где

id и iq являются d-axis и q- осевые токи соответственно.
/ d/и/q/являются d-axis и q- осевые связи потоков соответственно.
β m - связь постоянного магнитного потока.
Ld и Lq являются d-axis и q- индуктивности оси соответственно. Предполагается, что они зависят от d-axis и q- осевые токи.
N - число пар полюсов.
T - электрический крутящий момент.

3-D Модель данных частных производных с использованием преобразования парковки

Работа с четырехмерными данными имеет как стоимость производительности моделирования, так и стоимость памяти. Чтобы уменьшить размер таблицы до трехмерного, 3-D модель данных использует преобразование Park для отображения трех токов на прямые и квадратурные токи:

$[\begin{matrix} _{} \\ _{idiq} \end{matrix}] \frac{=}{} \begin{matrix} 23 [_{} & _{cosü ecos} \frac{(}{starte} & - {2ā3}_{)} \frac{}{cos} \\ (starte +_{} & 2ā3) -_{} \frac{}{} sinü e & - \sin_{} (\frac{starte}{} - \end{matrix} \begin{matrix} _{2ā3} \\ \begin{array}{l} )_{} \\ -_{} \end{array} \end{matrix}$ sin (starte + 2ā3)] [iaibic]

В общем случае преобразование Park отображает прямые, квадратурные и нулевые токи. Однако ток нулевой последовательности обычно мал при нормальных рабочих условиях. Поэтому модель пренебрегает зависимостью членов связи потока от тока нулевой последовательности и определяет связь потока в терминах только прямых и квадратурных токов плюс угол ротора. Уравнение потока для модели 3-D данных:

$[/ \begin{matrix} _{} \\ \begin{array}{l} _{} \\ _{b/b/с} \end{array} \end{matrix}] = \begin{matrix} [/ {id/iq/r/(}_{}_{}_{} \\ \begin{array}{l} _{}_{}_{} id, iq, r \\ -_{} 2δ /_{(}_{3N}))//(id, \end{array} \end{matrix}$ iq, r − 4λ/( 3N))]

Электрические уравнения для блока также определяются в терминах частных производных потока, аналогично модели 4-D данных. Вы можете вычислить 3D данные о частной производной потокосцепления из 4-D использования данных о потокосцеплении ee_calculateFluxPartialDerivatives.

4-D Модель данных частных производных

Поток, связывающий каждую из обмоток, является функцией тока в этой обмотке, токов в двух других обмотках и угла ротора. Для полной точности модель данных 4-D потока предполагает, что связь потока является функцией трех токов и угла ротора, поэтому выполняет четырехмерные табличные поиски. Уравнение потока:

$[/ \begin{matrix} _{} \\ \begin{array}{l} _{} \\ _{b/b/b/b/(} \end{array} \end{matrix} \begin{matrix} _{}_{}_{}_{} \\ \begin{array}{l} _{}_{}_{} {ib}_{, ic/r) (ib,} ic, ia/2/( \\ _{}_{}_{} {3N}_{)}) (ic, \end{array} \end{matrix}$ ia, ib/r − 4/( 3N))]

где

а, b, с - флюсовые связи для обмоток статора А, В и С.
ia, ib, ic - токи статора в каждой из трех обмоток.
Λ r - угол поворота ротора. Δ r = 0 соответствует случаю, когда поток постоянного магнита совмещен с потоком обмотки статора А-фазы.
N - число пар полюсов.

Данные о связывании потоков принимают циклическими с Если, например, двигатель имеет шесть пар полюсов, то диапазон для данных равен 0 ≤ Startr ≤ 60 °. Необходимо предоставить данные как при 0, так и при 60 градусах, и поскольку данные являются циклическими, частные производные связи потоков должны быть одинаковыми в этих двух конечных точках.

Уравнение крутящего момента:

$start= T_{} (_{ia},_{} ib,_{}$ ic, startr)

Модель данных 4-D не имеет опции для блока для определения крутящего момента на основе связи потока. Из-за увеличения числовых накладных расходов в 4-D случае лучше предварительно рассчитать крутящий момент всего один раз, а не вычислять его каждый раз при выполнении моделирования.

Для улучшения числовых характеристик уравнения, реализованные в блоке, фактически работают с частными производными связи потока относительно трех токов и угла ротора, а не непосредственно потока. Если пакет КЭМ не экспортирует эти частные производные, их можно определить с помощью ee_calculateFluxPartialDerivatives.

Электрическими уравнениями для блока, определяемыми в терминах частных производных потока, являются:

$\begin{array}{l} _{} \frac{_{}}{_{}} \frac{_{}}{} \frac{_{}}{_{}} \frac{_{}}{} \frac{_{}}{_{}} \frac{_{}}{} \frac{_{}}{_{}} \frac{_{}}{}_{}_{} \\ _{} \frac{_{}}{_{}} \frac{_{}}{} \frac{_{}}{_{}} \frac{_{}}{} \frac{_{}}{_{}} \frac{_{}}{} \frac{_{}}{_{}} \frac{_{}}{}_{}_{} \\ _{} \frac{_{}}{_{}} \frac{_{}}{} \frac{_{}}{_{}} \frac{_{}}{} \frac{_{}}{_{}} \frac{_{}}{} \frac{_{}}{_{}} \frac{_{}}{}_{}_{va=∂ϕa∂iadiadt+∂ϕa∂ibdibdt+∂ϕa∂icdicdt+∂ϕa∂θrdθrdt+Rsiavb=∂ϕb∂iadiadt+∂ϕb∂ibdibdt+∂ϕb∂icdicdt+∂ϕb∂θrdθrdt+Rsibvc=∂ϕc∂iadiadt+∂ϕc∂ibdibdt+∂ϕc∂icdicdt+∂ϕc∂θrdθrdt+Rsic} \end{array}$

где

va, vb, vc - напряжения, прикладываемые к обмоткам статора A, B и C.
ia, ib, ic - токи статора в каждой из трех обмоток.
Rs - сопротивление каждой из обмоток статора.

3-D Модели данных связи потоков

3D варианты данных о потокосцеплении позволяют Вам работать с сырыми данными о потокосцеплении, экспортируемыми от Вашего моторного средства проектирования конечного элемента (FE). Это в отличие от 3-D опций данных частных производных, для которых необходимо определить частные производные. Можно предоставить данные о связях потоков в различных форматах для поддержки различных соглашений об инструментах FE:

Таблица DQ-осей данных о связях потоков или A-фазных связях потоков - Некоторые инструменты поддерживают работу с связями потоков, разделенными на прямые (D) и квадратурные (Q) оси. Преимуществом этого подхода является то, что требуются данные для углов роторов в диапазоне от 0 до 360/N/3 градусов (где N - количество пар полюсов). Другие инструменты работают непосредственно со связями потока фазы A-, B- и C, и для этого можно импортировать только связь потока фазы A, для которой диапазон углов ротора должен быть в диапазоне от 0 до 360/N градусов. Неявное предположение об импорте только данных фазы A состоит в том, что данные фазы B и C являются одинаковыми, за исключением сдвинутых по фазе.
Табуляция с использованием декартовых или полярных координат тока - декартова табуляция подразумевает, что связь потока табулируется в терминах тока по оси D и тока по оси Q (плюс угол ротора). Альтернативно, полярная табуляция включает в себя табулирование связей потока в терминах величины тока, угла опережения тока относительно оси Q и угла ротора. Преимущество полярных координат заключается в том, что они более естественно отражают допустимые рабочие токи, тем самым избегая неиспользуемых табличных точек данных.

Эти соглашения приводят к четырем вариантам параметризации формата данных связи Flux:

D and Q axes flux linkages as a function of D-axis current (iD), Q-axis current (iQ), and rotor angle (theta)
D and Q axes flux linkages as a function of peak current magnitude (I), current advance angle (B), and rotor angle (theta)
A-phase flux linkage as a function of D-axis current (iD), Q-axis current (iQ), and rotor angle (theta)
A-phase flux linkage as a function of peak current magnitude (I), current advance angle (B), and rotor angle (theta)

Помимо выбора формата данных связи потока, используемого инструментом FE, необходимо выбрать версию преобразования Park, используемого инструментом. Четыре соглашения описаны ниже и соответствуют четырем опциям раскрывающегося меню «Park's convention for tabled data».

Примечание

При просмотре записанных значений для токов по осям D- и Q следует иметь в виду, что для каждой из этих опций формат преобразуется по мере необходимости, так что внутри блока FEM-Parameterized PMSM последовательно используется опция 1.

Вариант 1. Q выводов D, угол ротора, измеренный от А-фазы к D-оси

Это соглашение Парка, используемое внутри Simscape™ Electrical™ моторных и машинных блоков. Все остальные параметры преобразуются в этот формат.

N: число пар полюсов
startr: угол ротора
токи id, iq: D-ось и Q-ось
ip: Величина тока = $\sqrt{_{}^{id2} +_{}^{}}$ iq2
β: Текущий угол опережения = $\tan^{−} 1_{(} -_{}$ id/iq)

Соответствующее преобразование парка

$[\begin{matrix} _{} \\ _{} \\ _{idiqi0} \end{matrix}] \frac{=}{} \begin{matrix} 23 [\cos_{} ( & N, r)_{} cos \frac{(}{} & N, r −_{2.d3}) \frac{}{} cos \\ (N, r +_{} & 2ā3) -_{} sin \frac{(}{} & N, r) −_{\sin} \frac{(}{} N, r \\ \frac{}{−} & \frac{}{} & \frac{}{2.d3} \end{matrix}) \begin{matrix} -_{} \\ \begin{array}{l} _{} \\ \sin_{} \end{array} \end{matrix} ($ N, r + 2ā3) 121212] [iaibic]

где ia, ib и ic - А-фазный, В-фазный и С-фазный токи соответственно.

Вариант 2. Q выводов D, угол ротора, измеренный от А-фазы до оси Q

N: число пар полюсов
startr: угол ротора
токи id, iq: D-ось и Q-ось
ip: Величина тока = $\sqrt{_{}^{id2} +_{}^{}}$ iq2
β: Текущий угол опережения = $\tan^{−} 1_{(} -_{}$ id/iq)

Соответствующее преобразование парка

$[\begin{matrix} _{} \\ _{} \\ _{idiqi0} \end{matrix}] \frac{=}{} \begin{matrix} 23 [\sin_{} ( & N, r)_{} sin \frac{(}{} & N, r −_{2ā3}) \frac{}{} sin \\ (N, r_{+} & 2ā3)_{} cos \frac{(}{} & N, r) \cos_{} (, \frac{}{N, r} \\ \frac{−}{} & \frac{}{} & \frac{2.d3}{)} \end{matrix} \begin{matrix} _{\cos} \\ \begin{array}{l} _{(} \\ _{} \end{array} \end{matrix} N, r$ + 2í63) 121212] [iaibic]

где ia, ib и ic - А-фазный, В-фазный и С-фазный токи соответственно.

Вариант 3. D выводов Q, угол ротора, измеренный от А-фазы до D-оси

N: число пар полюсов
startr: угол ротора
токи id, iq: D-ось и Q-ось
ip: Величина тока = $\sqrt{_{}^{id2} +_{}^{}}$ iq2
β: Текущий угол опережения = $\tan^{−} 1_{(} -_{}$ id/iq)

Соответствующее преобразование парка

$[\begin{matrix} _{} \\ _{} \\ _{idiqi0} \end{matrix}] \frac{=}{} \begin{matrix} 23 [\cos_{} ( & N, r)_{} cos \frac{(}{} & N, r −_{2.d3}) \frac{}{} cos \\ (N, r_{+} & 2ā3)_{} sin \frac{(}{} & N, r) \sin_{} (\frac{}{N, r} \\ \frac{−}{} & \frac{}{} & \frac{2.d3}{)} \end{matrix} \begin{matrix} _{\sin} \\ \begin{array}{l} _{(} \\ _{} \end{array} \end{matrix} N, r$ + 2ā3) 121212] [iaibic]

где ia, ib и ic - А-фазный, В-фазный и С-фазный токи соответственно.

Вариант 4. D выводов Q, угол ротора, измеренный от А-фазы к оси Q

N: число пар полюсов
startr: угол ротора
токи id, iq: D-ось и Q-ось
ip: Величина тока = $\sqrt{_{}^{id2} +_{}^{}}$ iq2
β: Текущий угол опережения = $\tan^{−} 1_{(} -_{}$ id/iq)

Соответствующее преобразование парка

$[\begin{matrix} _{} \\ _{} \\ _{idiqi0} \end{matrix}] \frac{=}{} \begin{matrix} 23 [−_{\sin} & (N, r) -_{} \frac{\sin}{} ( & N, r -_{} 2ā3 \frac{)}{−} \\ \sin (_{} N, r & + {2ā3}_{)} \frac{}{cos} & (N, r)_{} \frac{cos}{(,} \\ \frac{}{N, r} & \frac{}{−} & \frac{}{} \end{matrix} 2.d3 \begin{matrix} )_{} \\ \begin{array}{l} _{} \\ \cos_{} \end{array} \end{matrix} ($ N, r + 2ā3) 121212] [iaibic]

где ia, ib и ic - А-фазный, В-фазный и С-фазный токи соответственно.

Расчет потерь железа

Блок FEM-Parameterized PMSM моделирует потери железа в соответствии с выбранными методами параметризации для потока и крутящего момента.

Для 2-D данных частных производных, 3-D данных частных производных и 4-D вариантов данных частных производных с тепловыми портами или без них модель потерь железа основана на работе Меллера [1]. Потери железа делятся на два члена, один из которых представляет основную траекторию намагничивания, а другой - поперечную траекторию острия зуба, которая становится активной во время работы с ослабленным полем.

Термин, представляющий основной путь намагничивания, зависит от индуцированного среднеквадратичного напряжения статора, $_{_{Vmrms}}^{}$ :

$_{POC} (_{_{}}^{} Vmrms) \frac{_{=}}{}_{_{}}^{} \frac{_{ahkVmrms}}{^{+}}_{_{}}^{} \frac{_{}}{{ajk2Vmrms2}^{+}}_{_{}}^{}$ aexk1.5Vmrms1.5

Это доминирующий термин при работе без нагрузки. k - обратная постоянная ЭДС, относящаяся к среднеквадратичным вольтам на Гц. Определяется как $k =_{_{}}^{}$ Vmrms/f, где f - электрическая частота. Первый член с правой стороны - магнитные гистерезисные потери, второй - вихревые токовые потери и третий - избыточные потери. Три коэффициента, отображаемые на числителях, получаются из значений, которые предоставляются для гистерезиса с разомкнутым контуром, вихревых и избыточных потерь.

Термин, представляющий траекторию поперечной вершины зуба, становится важным, когда установлено поле размагничивания, и может быть определен из теста короткого замыкания на конечно-элементный анализ. Это зависит от среднеквадратичного значения, связанного с потоком наконечника поперечного зуба, $_{_{Vdrms}}^{}$ *:

$_{PSC} (_{_{}}^{Vdrms} \frac{{*)}_{}}{=}_{_{}}^{} \frac{_{bhkVdrms}}{^{*}}_{+_{}}^{} \frac{_{}}{{bjk2Vdrms}^{*}} 2_{_{+}}^{}$ bexk1.5Vdrms * 1,5

Три числительных члена получаются из значений, которые вы предоставляете для гистерезиса короткого замыкания, вихревых и избыточных потерь.

Для данных связи 3-D потока с тепловыми портами или без них можно также моделировать потери железа на основе уравнения Штейнмеца. Метод Штейнметца масштабирует различные скорости двигателя или электрические частоты, так что данные о потерях железа требуются только в зависимости от токов двигателя. Если для параметра моделирования потерь железа задано значение Specify open and short circuit loss data (permanent magnet motors only)блок использует метод Штейнметца, но предполагает постоянные коэффициенты и отсутствие зависимости от пикового тока и продвижения по фазе тока. И наоборот, если для параметра Формат данных связи потока (Flux linkage data format) задано значение D and Q axes flux linkages as a function of peak current magnitude (I), current advance angle (B), and rotor angle (theta) или A-phase flux linkage as a function of peak current magnitude (I), current advance angle (B), and rotor angle (theta) затем блок составил таблицу коэффициентов с вектором величины пикового тока, I и вектором угла опережения тока, параметрами B, так что железные потери задаются:

$\begin{array}{l} _{Protor} (f)_{=}_{khr} (Ip,_{β)} f_{} +^{kJr} (_{Ip},_{β}) {f2}^{+} \\ _{\ker (Ip}, β)_{}_{} {f1.5Pstator}_{(} f)_{} =^{khs} (_{Ip},_{β}) f^{+} \end{array}$ kJs (Ip, β) f2 + kes (Ip, β) f1.5

где:

f - электрическая частота, в Hz.
_khr (_Ip, β) - коэффициент потери гистерезиса ротора, k_hr (I, B).
_kJr (_Ip, β) - коэффициент потери вихревого тока ротора, k_Jr (I, B).
_ker (_Ip, β) - коэффициент потери избыточного тока ротора, k_er (I, B).
_khs (_Ip, β) - коэффициент потерь гистерезиса статора, k_hs (I, B).
_kJs (_Ip, β) - коэффициент потери вихревого тока Статора, k_Js (I, B).
_kes (_Ip, β) - коэффициент потери избыточного тока статора, k_es (I, B).

Аналогично, если для параметра Формат данных связи потока (Flux linkage data format) задано значение: D and Q axes flux linkages as a function of D-axis current (iD), Q-axis current (iQ), and rotor angle (theta) или A-phase flux linkage as a function of D-axis current (iD), Q-axis current (iQ), and rotor angle (theta), то потери железа задаются:

$\begin{array}{l} _{Protor} (f)_{=}_{khr} (_{} iD,_{iQ)} f_{} +_{} {kJr}^{} (_{iD,}_{iQ})_{} f2^{+} \\ _{\ker (iD,} iQ)_{}_{}_{} f1.5Pstator_{(f})_{=}_{} khs^{(} {iD}_{,} {iQ}_{)} f_{} +^{kJs} \end{array}$ (iD, iQ) f2 + kes (iD, iQ) f1.5

где:

_khr (_iD, iQ) - коэффициент потери гистерезиса ротора, k_hr (iD, iQ).
_kJr (_iD, iQ) - коэффициент потери вихревого тока ротора, k_Jr (iD, iQ).
_ker (_iD, iQ) - коэффициент потери избыточного тока ротора, k_er (iD, iQ).
_khs (_iD, iQ) - коэффициент потерь гистерезиса статора, k_hs (iD, iQ).
_kJs (_iD, iQ) - коэффициент потери вихревого тока Статора, k_Js (iD, iQ).
_kes (_iD, iQ) - коэффициент потери избыточного тока статора, k_es (iD, iQ).

Тепловые порты

Блок имеет четыре дополнительных тепловых порта, по одному для каждой из трех обмоток и по одному для ротора. По умолчанию эти порты скрыты. Чтобы открыть тепловые порты, щелкните правой кнопкой мыши блок в модели, выберите команду Simscape > Block choices, а затем выберите требуемый вариант блока с тепловыми портами: 2-D данные частных производных | Show thermal port, 3-D данные частных производных | Show thermal port, 4-D данные частных производных | Show thermal port или 3-D данные связи потоков | Show thermal port. Это действие отображает тепловые порты на значке блока и отображает параметры Температурная зависимость (Temperature Dependence) и Тепловой порт (Thermal Port). Эти параметры описаны далее на этой справочной странице.

Используйте тепловые порты для моделирования влияния сопротивления меди и потерь железа, которые преобразуют электроэнергию в тепло. Дополнительные сведения об использовании тепловых портов в блоках привода см. в разделе Моделирование тепловых эффектов во вращательных и поступательных приводах.

Допущения и ограничения

Этот блок имеет следующие ограничения:

Для модели 2-D данных взаимная индуктивность статор-статор, определяемая взаимной индуктивностью статора, значением параметра Ms, является постоянной при моделировании и не изменяется с углом ротора. Это означает, что блок подходит для моделирования большинства электродвигателей постоянного тока PMSM и без щеток, но не переключаемых электродвигателей сопротивления.
Модели данных 3-D и 4-D принимают симметрию, так что зависимость связи потока от токов и угла ротора для обмоток B и C может быть определена из зависимости для обмотки A.
Для модели данных 4-D при фиксации значений независимых параметров (трех токов и углов ротора) учитывайте требования к памяти. Опция линейной интерполяции использует меньше памяти, но опция плавной интерполяции более точна для заданного интервала независимых параметров.
Модель потерь железа предполагает синусоидальные токи.

Порты

Сохранение

развернуть все

`a` - A-фазовое соединение
электрический

Порт экономии электроэнергии, связанный с A-фазным соединением.

`b` - B-фазовое соединение
электрический

Порт экономии электроэнергии, связанный с B-фазным соединением.

`c` - C-фазное соединение
электрический

Порт экономии электроэнергии, связанный с C-фазным соединением.

`n` - Нейтральная фаза
электрический

Электрический консервационный порт, связанный с нейтральной фазой.

Зависимости

Чтобы открыть этот порт, щелкните правой кнопкой мыши блок в модели, выберите Simscape > Block choices, а затем выполните одно из следующих действий:

Выберите требуемый вариант блока с тепловыми портами или без них: 2-D данные частных производных, 3-D данные частных производных, 4-D данные частных производных.
Выберите 3D данные о потокосцеплении | Никакой тепловой порт или 3D данные о потокосцеплении | Шоу тепловой вариант порта, и установите Выставление нейтрального параметра порта в Yes.

`C` - Корпус двигателя
механический

Механическое поворотное защитное отверстие, связанное с корпусом двигателя.

`R` - Ротор двигателя
механический

Механическое отверстие для сохранения вращения, связанное с ротором двигателя.

`HA` - Тепловой порт обмотки A
тепловой

Порт тепловой экономии, связанный с обмоткой A. Дополнительные сведения см. в разделе Тепловые порты.

`HB` - Тепловой порт обмотки B
тепловой

Порт тепловой экономии, связанный с обмоткой B. Дополнительные сведения см. в разделе Тепловые порты.

`HC` - Тепловой порт обмотки C
тепловой

Порт тепловой экономии, связанный с обмоткой C. Дополнительные сведения см. в разделе Тепловые порты.

`HR` - Тепловой порт ротора
тепловой

Теплосберегающее отверстие, связанное с ротором. Дополнительные сведения см. в разделе Тепловые порты.

Параметры

развернуть все

Electrical (2-D Вариант данных частных производных)

Эта конфигурация Электрических параметров соответствует 2-м вариантам Блока данных Частной производной, с или без тепловых портов. Если Вы используете 3D Данные о Частной производной, 4-D Данные о Частной производной или 3D вариант Данных о Потокосцеплении блока, посмотрите Электрический (3D Вариант Данных о Частной производной), Электрический (4-D Вариант Данных о Частной производной), или Электрический (3D Вариант Данных о Потокосцеплении) соответственно.

`Parameterization` - Метод параметризации
`Assume constant mutual inductance - tabulate with phase current and rotor angle` (по умолчанию) | `Assume sinusoidal back emf - tabulate with d- and q-axis currents`

Выберите метод параметризации:

Assume constant mutual inductance - tabulate with phase current and rotor angle - Этот метод предполагает, что поток, связывающий каждую обмотку, зависит нелинейно только от тока в той же самой обмотке, плюс угол ротора.
Assume sinusoidal back emf - tabulate with d- and q-axis currents - Этот метод предполагает, что поток, связывающий каждую обмотку, зависит нелинейно от всех токов обмотки статора. Также предполагается, что связь постоянного магнитного потока является синусоидальной. Эта опция обычно подходит для внутренних магнитов PMSM (или IPMSM).

`Winding type` - Конфигурация обмоток статора
`Wye-wound` (по умолчанию) | `Delta-wound`

Выберите конфигурацию обмоток статора:

Wye-wound - Обмотки статора намотаны.
Delta-wound - Обмотки статора выполнены дельта-намотанными. A-фаза соединена между портами a и b, b-фаза между портами b и c и c-фаза между портами c и a.

`Current vector, i` - Вектор токов
`[-2, 0, 2]` `A` (по умолчанию)

Вектор токов, соответствующий обеспечиваемым частным производным связи потока. Текущий вектор должен быть двусторонним (иметь положительные и отрицательные значения).

Зависимости

Этот параметр отображается только в том случае, если параметризация имеет значение Assume constant mutual inductance - tabulate with phase current and rotor angle.

`Rotor angle vector, theta` - Вектор углов ротора
`[0, 20, 40, 60]` `deg` (по умолчанию)

Вектор углов ротора, соответствующий обеспечиваемым частным производным связи потока. Вектор должен начинаться с нуля. Это значение соответствует углу, при котором магнитный поток А-фазы выравнивается с направлением постоянного магнитного пикового потока ротора (прямая ось или d-axis). Последнее значение, Startmax, должно быть углом поворота ротора, при котором схема связи флюса снова достигает пика. Таким образом, число пар полюсов 360/Θmax, если Startmax выражается в градусах. Значение по умолчанию соответствует 6-полюсному двигателю.

Зависимости

`Flux linkage partial derivative wrt current, dPhi(i,theta)/di` - Частная производная связи потока по току
`0.0002*ones(3,4)` `Wb/A` (по умолчанию)

Матрица частных производных связи потока относительно тока, определяемая как функция вектора тока и вектора угла ротора. Связь потока - это поток, умноженный на число витков обмотки. Значение по умолчанию соответствует особому случаю, когда индуктивность статора не зависит от тока статора или угла ротора.

Зависимости

`Flux linkage partial derivative wrt angle, dPhi(i,theta)/dtheta` - Частная производная связи флюса по углу
`[0, -0.16, 0.16, 0; 0, -0.16, 0.16, 0; 0, -0.16, 0.16, 0]` `Wb/rad` (по умолчанию)

Матрица частных производных связи потока относительно угла ротора, определяемая как функция вектора тока и вектора угла ротора. Связь потока - это поток, умноженный на число витков обмотки. Значение по умолчанию: [0, -0.16, 0.16, 0; 0, -0.16, 0.16, 0; 0, -0.16, 0.16, 0] Wb/rad, что соответствует особому случаю, когда индуктивность статора не зависит от тока статора.

Зависимости

`Direct axis current vector, id` - Вектор тока по прямой оси
`[-200, 0, 200]` `A` (по умолчанию)

Вектор d- осевые токи, соответствующие обеспечиваемым индуктивам. Текущий вектор должен быть двусторонним (иметь положительные и отрицательные значения).

Зависимости

Этот параметр отображается только в том случае, если параметризация имеет значение Assume sinusoidal back emf - tabulate with d- and q-axis currents.

`Quadrature axis current vector, iq` - Вектор тока квадратурной оси
`[-200, 0, 200]` `A` (по умолчанию)

Вектор q- осевые токи, соответствующие обеспечиваемым индуктивам. Текущий вектор должен быть двусторонним (иметь положительные и отрицательные значения).

Зависимости

`Ld matrix, Ld(id,iq)` - Матрица Ld
`0.0002*ones(3,3)` `H` (по умолчанию)

Матрица d-осевые индуктивности относительно тока, определяемые как функция d-axis и q-осевые векторы тока.

Зависимости

`Lq matrix, Lq(id,iq)` - Матрица Lq
`0.0002*ones(3,3)` `H` (по умолчанию)

Матрица q-осевые индуктивности относительно тока, определяемые как функция d-axis и q-осевые векторы тока.

Зависимости

`Permanent magnet flux linkage, PM(id,iq)` - Связь постоянного магнитного потока
`0.1*ones(3,3)` `Wb` (по умолчанию)

Матрица связей постоянного магнитного потока относительно тока, определяемая как функция d-axis и q-осевые векторы тока. Связь потока - это поток, умноженный на число витков обмотки.

Зависимости

`Number of pole pairs` - Количество пар полюсов
`6` (по умолчанию)

Количество пар полюсов двигателя постоянного магнита.

Зависимости

`Calculate torque matrix?` - Технические требования к данным о электромагнитном моменте
`Yes` (по умолчанию) | `No — specify directly`

Укажите способ предоставления данных о электромагнитном моменте:

Да - блок вычисляет крутящий момент на основе информации о связи потока в зависимости от тока и угла ротора.
No — specify directly - Введите данные электромагнитного момента непосредственно с помощью матрицы крутящего момента, параметр T (i, theta).

Зависимости

Этот параметр отображается только в том случае, если параметризация имеет значение Assume constant mutual inductance - tabulate with phase current and rotor angle. Если для параметра «Параметризация» задано значение Assume sinusoidal back emf - tabulate with d- and q-axis currentsуравнение для крутящего момента является явным в терминах предоставленных матриц.

`Torque matrix, T(i,theta)` - Матрица крутящего момента
`zeros(3, 3, 3, 4)` `N*m` (по умолчанию)

Укажите матрицу электромагнитного момента, приложенного к ротору, в зависимости от тока и угла ротора. Этот параметр отображается, только если Вычислить матрицу крутящего момента? имеет значение No — specify directly.

Зависимости

Этот параметр отображается только при установке матрицы расчета крутящего момента? параметр для No — specify directly.

`Interpolation method` - Метод интерполяции
`Linear` `Smooth` (по умолчанию)

Выберите один из следующих методов интерполяции для аппроксимации выходного значения, когда входное значение находится между двумя последовательными точками сетки:

Linear - использует расширение линейного алгоритма для многомерной интерполяции. Выберите этот параметр, чтобы получить наилучшую производительность.
Smooth - использует модифицированный алгоритм интерполяции Акимы. Выберите эту опцию, чтобы создать непрерывную поверхность с непрерывными производными первого порядка.

Дополнительные сведения о методах интерполяции см. на странице ссылок на блоки таблицы поиска PS (2D).

`Stator resistance per phase, Rs` - Сопротивление статора на фазу
`0.013` `Ohm` (по умолчанию)

Сопротивление каждой из обмоток статора.

`Stator mutual inductance, Ms` - Взаимная индуктивность статора
`0.00002` `H` (по умолчанию)

Взаимная индуктивность статор-статор, которая считается независимой как от тока, так и от угла ротора.

Зависимости

`Stator zero-sequence inductance, L0` - Индуктивность нулевой последовательности статора
`0.00016` `H` (по умолчанию)

Индуктивность нулевой последовательности.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите параметризацию в значение Assume sinusoidal back emf - tabulate with d- and q-axis currents.

Electrical (3-D Вариант данных частных производных)

Эта конфигурация Электрических параметров соответствует 3D вариантам Блока данных Частной производной, с или без тепловых портов. Если Вы используете 2-е Данные о Частной производной, 4-D Данные о Частной производной или 3D вариант Данных о Потокосцеплении блока, посмотрите Электрический (2-й Вариант Данных о Частной производной), Электрический (4-D Вариант Данных о Частной производной), или Электрический (3D Вариант Данных о Потокосцеплении) соответственно.

`Winding type` - Конфигурация обмоток статора
`Wye-wound` (по умолчанию) | `Delta-wound`

Выберите конфигурацию обмоток статора:

Wye-wound - Обмотки статора намотаны.
Delta-wound - Обмотки статора выполнены дельта-намотанными. A-фаза соединена между портами a и b, b-фаза между портами b и c и c-фаза между портами c и a.

`Direct-axis current vector, iD` - Вектор тока по прямой оси
`[-200, 0, 200]` `A` (по умолчанию)

Вектор токов прямой оси, соответствующий обеспечиваемым частным производным связи потока. Текущий вектор должен быть двусторонним (иметь положительные и отрицательные значения).

`Quadrature-axis current vector, iQ` - Вектор тока квадратурной оси
`[-200, 0, 200]` `A` (по умолчанию)

Вектор квадратурных токов, соответствующих обеспечиваемым частным производным связи потока. Текущий вектор должен быть двусторонним (иметь положительные и отрицательные значения).

`Rotor angle vector, theta` - Вектор угла ротора
`[0, 20, 40, 60]` `deg` (по умолчанию)

`A-phase flux linkage partial derivative wrt iA, dPhiA(iD,iQ,theta)/diA` - Частная производная связи α - фазового потока по отношению к iA
`zeros(3, 3, 4)` `Wb/A` (по умолчанию)

Матрица частных производных связи А-фазного потока относительно тока в обмотке А, определяемая как функция двух векторов тока и вектора угла ротора. Связь потока - это поток, умноженный на число витков обмотки.

`A-phase flux linkage partial derivative wrt iB, dPhiA(iD,iQ,theta)/diB` - Частная производная связи α - фазового потока по отношению к iB
`zeros(3, 3, 4)` `Wb/A` (по умолчанию)

Матрица частных производных связи А-фазного потока относительно тока в обмотке В, определяемая как функция двух векторов тока и вектора угла ротора. Связь потока - это поток, умноженный на число витков обмотки.

`A-phase flux linkage partial derivative wrt iC, dPhiA(iD,iQ,theta)/diC` - Частная производная связи α - фазового потока по отношению к iC
`zeros(3, 3, 4)` `Wb/A` (по умолчанию)

Матрица частных производных связи А-фазного потока относительно тока в обмотке С, определяемая как функция двух векторов тока и вектора угла ротора. Связь потока - это поток, умноженный на число витков обмотки.

`A-phase flux linkage partial derivative wrt angle, dPhiA(iD,iQ,theta)/dtheta` - Частная производная связи α - фазового потока относительно угла
`zeros(3, 3, 4)` `Wb/rad` (по умолчанию)

Матрица частных производных связи А-фазного потока относительно угла ротора, определяемая как функция двух векторов тока и вектора угла ротора. Связь потока - это поток, умноженный на число витков обмотки.

`Torque matrix, T(iD,iQ,theta)` - Матрица крутящего момента
`zeros(3, 3, 4)` `N*m` (по умолчанию)

Укажите матрицу электромагнитного момента, приложенного к ротору, как функцию двух токов и угла ротора.

`Interpolation method` - Метод интерполяции
`Linear` (по умолчанию) | `Smooth`

Linear - использует расширение линейного алгоритма для многомерной интерполяции. Выберите этот параметр, чтобы получить наилучшую производительность.
Smooth - использует модифицированный алгоритм интерполяции Акимы. Выберите эту опцию, чтобы создать непрерывную поверхность с непрерывными производными первого порядка.

Дополнительные сведения о методах интерполяции см. на странице ссылок на блоки таблицы поиска PS (3D).

`Stator resistance per phase, Rs` - Сопротивление статора на фазу
`0.013` `Ohm` (по умолчанию)

Сопротивление каждой из обмоток статора.

Electrical (4-D Вариант данных частных производных)

Эта конфигурация Электрических параметров соответствует 4-D вариантам Блока данных Частной производной, с или без тепловых портов. Если Вы используете 2-е Данные о Частной производной, 3D Данные о Частной производной или 3D вариант Данных о Потокосцеплении блока, видят Электрический (2-й Вариант Данных о Частной производной), Электрический (3D Вариант Данных о Частной производной), или Электрический (3D Вариант Данных о Потокосцеплении) соответственно.

`Winding type` - Конфигурация обмоток статора
`Wye-wound` (по умолчанию) | `Delta-wound`

Выберите конфигурацию обмоток статора:

Wye-wound - Обмотки статора намотаны.
Delta-wound - Обмотки статора выполнены дельта-намотанными. A-фаза соединена между портами a и b, b-фаза между портами b и c и c-фаза между портами c и a.

`A-phase current vector, iA` - Вектор тока α - фазы
`[-200, 0, 200]` `A` (по умолчанию)

Вектор А-фазных токов, соответствующий полученным частным производным связи потока. Текущий вектор должен быть двусторонним (иметь положительные и отрицательные значения).

`B-phase current vector, iB` - вектор тока B-фазы
`[-200, 0, 200]` `A` (по умолчанию)

Вектор В-фазных токов, соответствующий полученным частным производным связи потока. Текущий вектор должен быть двусторонним (иметь положительные и отрицательные значения).

`C-phase current vector, iC` - вектор тока С-фазы
`[-200, 0, 200]` `A` (по умолчанию)

Вектор С-фазных токов, соответствующий полученным частным производным связи потока. Текущий вектор должен быть двусторонним (иметь положительные и отрицательные значения).

`Rotor angle vector, theta` - Вектор угла ротора
`[0, 20, 40, 60]` `deg` (по умолчанию)

`A-phase flux linkage partial derivative wrt iA, dPhiA(iA,iB,iC,theta)/diA` - Частная производная связи α - фазового потока по отношению к iA
`zeros(3, 3, 3, 4)` `Wb/A` (по умолчанию)

Матрица частных производных связи А-фазного потока относительно тока в обмотке А, определяемая как функция трех векторов тока и вектора угла ротора. Связь потока - это поток, умноженный на число витков обмотки.

`A-phase flux linkage partial derivative wrt iB, dPhiA(iA,iB,iC,theta)/diB` - Частная производная связи α - фазового потока по отношению к iB
`zeros(3, 3, 3, 4)` `Wb/A` (по умолчанию)

Матрица частных производных связи А-фазного потока относительно тока в обмотке В, определяемая как функция трех векторов тока и вектора угла ротора. Связь потока - это поток, умноженный на число витков обмотки.

`A-phase flux linkage partial derivative wrt iC, dPhiA(iA,iB,iC,theta)/diC` - Частная производная связи α - фазового потока по отношению к iC
`zeros(3, 3, 3, 4)` `Wb/A` (по умолчанию)

Матрица частных производных связи А-фазного потока относительно тока в обмотке С, определяемая как функция трех векторов тока и вектора угла ротора. Связь потока - это поток, умноженный на число витков обмотки.

`A-phase flux linkage partial derivative wrt angle, dPhiAiA,iB,iC,theta)/dtheta` - Частная производная связи α - фазового потока относительно угла
`zeros(3, 3, 3, 4)` `Wb/rad` (по умолчанию)

Матрица частных производных связи А-фазного потока относительно угла ротора, определяемая как функция трех векторов тока и вектора угла ротора. Связь потока - это поток, умноженный на число витков обмотки.

`Torque matrix, T(iA,iB,iC,theta)` - Матрица крутящего момента
`zeros(3, 3, 3, 4)` `N*m` (по умолчанию)

Укажите матрицу электромагнитного момента, приложенного к ротору, в зависимости от трех токов и угла ротора.

`Interpolation method` - Метод интерполяции
`Linear` (по умолчанию) | `Smooth`

Linear - использует расширение линейного алгоритма для многомерной интерполяции. Выберите этот параметр, чтобы получить наилучшую производительность.
Smooth - использует модифицированный алгоритм интерполяции Акимы. Выберите эту опцию, чтобы создать непрерывную поверхность с непрерывными производными первого порядка.

Дополнительные сведения о методах интерполяции см. на странице ссылок на блоки таблицы поиска PS (3D).

`Stator resistance per phase, Rs` - Сопротивление статора на фазу
`0.013` `Ohm` (по умолчанию)

Сопротивление каждой из обмоток статора.

Электрическая (3-D Вариант данных связи потока)

Эта конфигурация Электрических параметров соответствует 3D вариантам Блока данных Потокосцепления, с или без тепловых портов. Если Вы используете 2-е Данные о Частной производной, 3D Данные о Частной производной или 4-D вариант Данных о Частной производной блока, видят Электрический (2-й Вариант Данных о Частной производной), Электрический (3D Вариант Данных о Частной производной), или Электрический (4-D Вариант Данных о Частной производной), соответственно.

`Flux linkage data format` - Формат данных о связях потоков
`D and Q axes flux linkages as a function of D-axis current (iD), Q-axis current (iQ), and rotor angle (theta)` (по умолчанию) | `D and Q axes flux linkages as a function of peak current magnitude (I), current advance angle (B), and rotor angle (theta)` | `A-phase flux linkage as a function of D-axis current (iD), Q-axis current (iQ), and rotor angle (theta)` | `A-phase flux linkage as a function of peak current magnitude (I), current advance angle (B), and rotor angle (theta)`

Выберите формат данных связи потока, используемый инструментом FE:

D and Q axes flux linkages as a function of D-axis current (iD), Q-axis current (iQ), and rotor angle (theta)
D and Q axes flux linkages as a function of peak current magnitude (I), current advance angle (B), and rotor angle (theta)
A-phase flux linkage as a function of D-axis current (iD), Q-axis current (iQ), and rotor angle (theta)
A-phase flux linkage as a function of peak current magnitude (I), current advance angle (B), and rotor angle (theta)

`Winding type` - Конфигурация обмоток статора
`Wye-wound` (по умолчанию) | `Delta-wound`

Выберите конфигурацию обмоток статора:

Wye-wound - Обмотки статора намотаны.
Delta-wound - Обмотки статора выполнены дельта-намотанными. A-фаза соединена между портами a и b, b-фаза между портами b и c и c-фаза между портами c и a.

`Expose neutral port` - Видимость нейтрального порта
`No` (по умолчанию) | `Yes`

Необходимо ли открыть нейтральный порт блока.

При открытии нейтрального порта блок также моделирует токи нулевой последовательности. Нулевая последовательность параметризуется индуктивностью нулевой последовательности Статора, L0 параметром. При составлении таблицы в терминах iD и iQ или в терминах величины тока и фазового продвижения отсутствует информация о нелинейной зависимости от тока нулевой последовательности, и блок вводит степень аппроксимации. Для более точных результатов, особенно для большого тока нулевой последовательности, используют 4-D выбор варианта данных о частной производной.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите для параметра Тип обмотки значение Wye-wound.

`Number of pole pairs` - Количество пар полюсов
`4` (по умолчанию)

Количество пар полюсов двигателя постоянного магнита. Значение по умолчанию: 4.

`Park's convention for tabulated data` - Соглашение парка для табулированных данных
`Q leads D, rotor angle measured from A-phase to D-axis` (по умолчанию) | `Q leads D, rotor angle measured from A-phase to Q-axis` | `D leads Q, rotor angle measured from A-phase to D-axis` | `D leads Q, rotor angle measured from A-phase to Q-axis`

Выберите порядок и опорный угол для преобразования Park, отображающего данные dq на три обмотки.

Q leads D, rotor angle measured from A-phase to D-axis - Квадратурно-прямое преобразование с углом, измеренным относительно оси d.
Q leads D, rotor angle measured from A-phase to Q-axis - Квадратурно-прямое преобразование с углом, измеренным относительно оси q.
D leads Q, rotor angle measured from A-phase to D-axis - прямое квадратурное преобразование с углом, измеренным относительно оси d.
D leads Q, rotor angle measured from A-phase to Q-axis - Прямое квадратурное преобразование с углом, измеренным относительно оси q.

`Direct-axis current vector, iD` - Вектор тока по прямой оси
`[-200, 0, 200]` `A` (по умолчанию)

Вектор токов прямой оси, при которых осуществляется табулирование связи потока. Текущий вектор должен быть двусторонним (иметь положительные и отрицательные значения).

Зависимости

Этот параметр отображается, только если для параметра Формат данных связи потока (Flux linkage data format) задано значение D and Q axes flux linkages as a function of D-axis current (iD), Q-axis current (iQ), and rotor angle (theta) или A-phase flux linkage as a function of D-axis current (iD), Q-axis current (iQ), and rotor angle (theta).

`Quadrature-axis current vector, iQ` - Вектор тока квадратурной оси
`[-200, 0, 200]` `A` (по умолчанию)

Вектор квадратурных токов, при которых сведена в таблицу связь потока. Текущий вектор должен быть двусторонним (иметь положительные и отрицательные значения).

Зависимости

`Peak current magnitude vector, I` - Вектор пиковой величины тока
`[0, 100, 200]` `A` (по умолчанию)

Вектор строки значений тока, при которых осуществляется табулирование связи потока. Первый элемент должен быть равен нулю. Смежное значение тока должно быть малым относительно значений тока, при которых начинается магнитное насыщение. Это происходит потому, что производные частные производные потока плохо определены при нулевом токе, и поэтому вычисляются при этом первом ненулевом токе.

Зависимости

Этот параметр отображается, только если для параметра Формат данных связи потока (Flux linkage data format) задано значение D and Q axes flux linkages as a function of peak current magnitude (I), current advance angle (B), and rotor angle (theta) или A-phase flux linkage as a function of peak current magnitude (I), current advance angle (B), and rotor angle (theta).

`Current advance angle, B` - Текущий угол опережения
`[-180, -90, 0, 90, 180]` `deg` (по умолчанию)

Вектор строки текущих значений угла опережения, при которых осуществляется табулирование связи потока. Угол опережения тока определяется как угол, на который ток ведет квадратурную (Q) ось.

Зависимости

`Rotor angle vector, theta` - Вектор угла ротора
`[[0, 5, 10, 15, 20, 25, 30]` `deg` (по умолчанию)

Вектор углов ротора, при которых происходит табулирование связи потока. Вектор должен начинаться с нуля. Это значение соответствует углу, при котором магнитный поток А-фазы выравнивается с направлением постоянного магнитного пикового потока ротора (прямая ось или d-axis). Последнее значение, Startmax, должно быть углом поворота ротора, при котором схема связи флюса снова достигает пика. Таким образом, число пар полюсов 360/Θmax, если Startmax выражается в градусах. Значение по умолчанию соответствует 4-полюсному двигателю.

Если формат данных связи флюса D and Q axes flux linkages as a function of D-axis current (iD), Q-axis current (iQ), and rotor angle (theta) или D and Q axes flux linkages as a function of peak current magnitude (I), current advance angle (B), and rotor angle (theta) (то есть, если составить таблицу данных связи потока D и Q), то вектор угла ротора должен иметь четыре или более точек и диапазон от 0 до 120/N градусов, где N - число пар полюсов. Если формат данных связи флюса A-phase flux linkage as a function of D-axis current (iD), Q-axis current (iQ), and rotor angle (theta) или A-phase flux linkage as a function of peak current magnitude (I), current advance angle (B), and rotor angle (theta) (то есть при составлении таблицы данных связи А-фазового потока), вектор угла ротора должен иметь 3n + 1 точек, где n > = 2, и диапазон должен быть от 0 до 360/3/N градусов.

`D-axis flux linkage, Fd(iD,iQ,theta)` - Связь потока по оси D
`zeros(3, 3, 7)` `Wb` (по умолчанию)

Матрица d-осевой связи потока, определяемая как функция dq токов, и вектор угла ротора. Связь потока - это поток, умноженный на число витков обмотки.

Если данные потока приведены в другом порядке, можно использовать permute чтобы переупорядочить его. Пример этого переупорядочивания см. в соответствующем сценарии MATLAB в разделе Импорт данных связи потоков IPMSM из ANSYS Maxwell.

Зависимости

`Q-axis flux linkage, Fq(iD,iQ,theta)` - Связь потока по оси Q
`zeros(3, 3, 7)` `Wb` (по умолчанию)

Матрица связи потока по оси q, определяемая как функция dq токов, и вектор угла ротора. Связь потока - это поток, умноженный на число витков обмотки.

Зависимости

`D-axis flux linkage, Fd(I,B,theta)` - Связь потока по оси D
`zeros(3, 5, 7)` `Wb` (по умолчанию)

3-D матрица значений связи потока d-оси как функция вектора величины пикового тока, I, угла опережения тока, B и вектора угла ротора, theta.

Зависимости

`Q-axis flux linkage, Fq(I,B,theta)` - Связь потока по оси Q
`zeros(3, 5, 7)` `Wb` (по умолчанию)

3-D матрица значений связи потока по оси q как функция вектора величины пикового тока, I, угла опережения тока, B и вектора угла ротора, theta.

Зависимости

`A-phase flux linkage, F(iD,iQ,theta)` - Связь α - фазового потока
`zeros(3, 3, 7)` `Wb` (по умолчанию)

3-D матрица значений связи А-фазного потока в зависимости от токов dq и угла ротора.

Зависимости

Этот параметр отображается, только если для параметра Формат данных связи потока (Flux linkage data format) задано значение A-phase flux linkage as a function of D-axis current (iD), Q-axis current (iQ), and rotor angle (theta).

`A-phase flux linkage, F(I,B,theta)` - Связь α - фазового потока
`zeros(3, 5, 7)` `Wb` (по умолчанию)

3-D матрица значений связи А-фазового потока, как функция вектора величины пикового тока, I, угла опережения тока, B и вектора угла ротора, theta.

Зависимости

`Torque matrix, T(iD,iQ,theta)` - Матрица крутящего момента
`zeros(3, 3, 7)` `N*m` (по умолчанию)

3-D матрица электромагнитного момента, прикладываемого к ротору, в зависимости от токов dq и угла ротора.

Зависимости

`Torque matrix, T(I,B,theta)` - Матрица крутящего момента
`zeros(3, 5, 7)` `N*m` (по умолчанию)

3-D матрица электромагнитного момента, приложенного к ротору, как функция вектора пиковой величины тока, I, угла опережения тока, B и вектора угла ротора, theta.

Зависимости

`Interpolation method` - Метод интерполяции
`Linear` (по умолчанию) | `Smooth`

Linear - использует расширение линейного алгоритма для многомерной интерполяции. Выберите этот параметр, чтобы получить наилучшую производительность.
Smooth - использует модифицированный алгоритм интерполяции Акимы. Выберите эту опцию, чтобы создать непрерывную поверхность с непрерывными производными первого порядка.

Дополнительные сведения о методах интерполяции см. на странице ссылок на блоки таблицы поиска PS (4D).

`Stator resistance per phase, Rs` - Сопротивление статора на фазу
`0.013` `Ohm` (по умолчанию)

Сопротивление каждой из обмоток статора.

`Stator zero-sequence inductance, L0` - Индуктивность нулевой последовательности статора
`0.00016` `H` (по умолчанию)

Индуктивность нулевой последовательности.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите для параметра Тип обмотки значение Delta-Wound или Открыть нейтральный порт для Yes.

Железные потери

Дополнительные сведения о расчете потерь железа см. в разделе Расчет потерь железа.

`Iron losses modeling` - Вариант моделирования потерь железа
`None` (по умолчанию) | `Specify open and short circuit loss data (permanent magnet motors only)` | `Specify tabulated Steinmetz coefficients`

Включить ли моделирование потерь железа. Specify tabulated Steinmetz coefficients опция доступна только в том случае, если выбраны 3-D данные связи потока | Без теплового порта или 3-D данные связи потока | Показать варианты тепловых портов.

`Open-circuit iron losses, [P_hysteresis P_eddy P_excess]` - Потери железа разомкнутого контура
`[0.0, 0.0, 0.0]` `W` (по умолчанию)

Вектор строки длины 3 потерь железа с разомкнутым контуром из-за гистерезиса, Эдди и избыточных потерь соответственно на частоте, заданной электрической частотой, на которой определяются потери.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите для моделирования потерь железа значение Specify open and short circuit loss data (permanent magnet motors only)

`Short-circuit iron losses, [P_hysteresis P_eddy P_excess]` - Потери железа при коротком замыкании
`[0.0, 0.0, 0.0]` `W` (по умолчанию)

Вектор строки длины 3 потерь железа короткого замыкания, вызванных гистерезисом, Эдди и избыточными потерями, соответственно, на частоте, заданной электрической частотой, на которой определяются потери.

Зависимости

`Electrical frequency at which losses determined` - Электрическая частота, при которой определяются потери
`60` `Hz` (по умолчанию)

Электрическая частота, при которой измерялись потери железа при разомкнутом замыкании и коротком замыкании.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите для моделирования потерь железа значение Specify open and short circuit loss data (permanent magnet motors only) или Specify tabulated Steinmetz coefficients.

`Short-circuit RMS current for short-circuit iron losses` - Среднеквадратичный ток короткого замыкания для потерь железа короткого замыкания
`95` `A` (по умолчанию)

Результирующий среднеквадратичный ток короткого замыкания при измерении потерь короткого замыкания.

Зависимости

`Rotor hysteresis loss coefficient, k_hr(iD,iQ)` - Коэффициент потери гистерезиса ротора
`zeros(3, 3)` `W/Hz` (по умолчанию)

Коэффициент гистерезисных потерь ротора в зависимости от токов d-оси и q-оси. Используется уравнением Штейнмеца.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите для моделирования потерь железа значение Specify tabulated Steinmetz coefficients и на вкладке «Electrical» установите формат данных связи «Flux» в значение D and Q axes flux linkages as a function of D-axis current (iD), Q-axis current (iQ), and rotor angle (theta) или A-phase flux linkage as a function of D-axis current (iD), Q-axis current (iQ), and rotor angle (theta).

`Rotor eddy current loss coefficient, k_Jr(iD,iQ)` - Коэффициент потери вихревого тока ротора
`zeros(3, 3)` `W/Hz^2` (по умолчанию)

Коэффициент потерь вихревого тока ротора в зависимости от токов d-оси и q-оси. Используется уравнением Штейнмеца.

Зависимости

`Rotor excess current loss coefficient, k_er(iD,iQ)` - Коэффициент потери избыточного тока ротора
`zeros(3, 3)` `W/Hz^1.50000` (по умолчанию)

Коэффициент потери избыточного тока ротора в зависимости от токов d-оси и q-оси. Используется уравнением Штейнмеца.

Зависимости

`Stator hysteresis loss coefficient, k_hs(iD,iQ)` - Коэффициент гистерезисных потерь статора
`zeros(3, 3)` `W/Hz` (по умолчанию)

Коэффициент гистерезисных потерь статора в зависимости от токов d-оси и q-оси. Используется уравнением Штейнмеца.

Зависимости

`Stator eddy current loss coefficient, k_Js(iD,iQ)` - Коэффициент потери вихревого тока статора
`zeros(3, 3)` `W/Hz^2` (по умолчанию)

Коэффициент потерь вихревого тока статора в зависимости от токов d-оси и q-оси. Используется уравнением Штейнмеца.

Зависимости

`Stator excess current loss coefficient, k_es(iD,iQ)` - Коэффициент потери избыточного тока статора
`zeros(3, 3)` `W/Hz^1.50000` (по умолчанию)

Коэффициент потери избыточного тока статора в зависимости от токов d-оси и q-оси. Используется уравнением Штейнмеца.

Зависимости

`Rotor hysteresis loss coefficient, k_hr(I,B)` - Коэффициент потери гистерезиса ротора
`zeros(3, 5)` `W/Hz` (по умолчанию)

Коэффициент гистерезисных потерь ротора в зависимости от величины тока и продвижения по фазе тока. Используется уравнением Штейнмеца.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите для моделирования потерь железа значение Specify tabulated Steinmetz coefficients и на вкладке «Electrical» установите формат данных связи «Flux» в значение D and Q axes flux linkages as a function of peak current magnitude (I), current advance angle (B), and rotor angle (theta) или A-phase flux linkage as a function of peak current magnitude (I), current advance angle (B), and rotor angle (theta).

`Rotor eddy current loss coefficient, k_Jr(I,B)` - Коэффициент потери вихревого тока ротора
`zeros(3, 5)` `W/Hz^2` (по умолчанию)

Коэффициент потерь вихревого тока ротора в зависимости от величины тока и продвижения по фазе тока. Используется уравнением Штейнмеца.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите для моделирования потерь железа значение Specify tabulated Steinmetz coefficients и на вкладке «Electrical» установите формат данных связи «Flux» в значение D and Q axes flux linkages as a function of peak current magnitude (I), current advance angle (B), and rotor angle (theta) или A-phase flux linkage as a function of peak current magnitude (I), current advance angle (B), and rotor angle (theta).

`Rotor excess current loss coefficient, k_er(I,B)` - Коэффициент потери избыточного тока ротора
`zeros(3, 5)` `W/Hz^1.50000` (по умолчанию)

Коэффициент потери избыточного тока ротора в зависимости от величины тока и продвижения по фазе тока. Используется уравнением Штейнмеца.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите для моделирования потерь железа значение Specify tabulated Steinmetz coefficients и на вкладке «Electrical» установите формат данных связи «Flux» в значение D and Q axes flux linkages as a function of peak current magnitude (I), current advance angle (B), and rotor angle (theta) или A-phase flux linkage as a function of peak current magnitude (I), current advance angle (B), and rotor angle (theta).

`Stator hysteresis loss coefficient, k_hs(I,B)` - Коэффициент гистерезисных потерь статора
`zeros(3, 5)` `W/Hz` (по умолчанию)

Коэффициент гистерезисных потерь статора в зависимости от величины тока и продвижения по фазе тока. Используется уравнением Штейнмеца.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите для моделирования потерь железа значение Specify tabulated Steinmetz coefficients и на вкладке «Electrical» установите формат данных связи «Flux» в значение D and Q axes flux linkages as a function of peak current magnitude (I), current advance angle (B), and rotor angle (theta) или A-phase flux linkage as a function of peak current magnitude (I), current advance angle (B), and rotor angle (theta).

`Stator eddy current loss coefficient, k_Js(I,B)` - Коэффициент потери вихревого тока статора
`zeros(3, 5)` `W/Hz^2` (по умолчанию)

Коэффициент потерь вихревого тока статора в зависимости от величины тока и продвижения по фазе тока. Используется уравнением Штейнмеца.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите для моделирования потерь железа значение Specify tabulated Steinmetz coefficients и на вкладке «Electrical» установите формат данных связи «Flux» в значение D and Q axes flux linkages as a function of peak current magnitude (I), current advance angle (B), and rotor angle (theta) или A-phase flux linkage as a function of peak current magnitude (I), current advance angle (B), and rotor angle (theta).

`Stator excess current loss coefficient, k_es(I,B)` - Коэффициент потери избыточного тока статора
`zeros(3, 5)` `W/Hz^1.50000` (по умолчанию)

Коэффициент потери избыточного тока статора в зависимости от величины тока и продвижения по фазе тока. Используется уравнением Штейнмеца.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите для моделирования потерь железа значение Specify tabulated Steinmetz coefficients и на вкладке «Electrical» установите формат данных связи «Flux» в значение D and Q axes flux linkages as a function of peak current magnitude (I), current advance angle (B), and rotor angle (theta) или A-phase flux linkage as a function of peak current magnitude (I), current advance angle (B), and rotor angle (theta).

Механический

`Rotor inertia` - Инерция ротора
`0.01` `kg*m^2` (по умолчанию)

Инерция ротора, присоединенного к механическому поступательному порту R. Значение может быть равно нулю.

`Rotor damping` - Демпфирование ротора
`0` `N*m/(rad/s)` (по умолчанию)

Ротационное демпфирование.

Температурная зависимость

Эти параметры отображаются только для блоков с открытыми тепловыми портами. Дополнительные сведения см. в разделе Тепловые порты.

`Measurement temperature` - Температура измерения
`298.15` `K` (по умолчанию)

Температура, для которой указаны параметры двигателя.

`Resistance temperature coefficient` - Температурный коэффициент сопротивления
`3.93e-3` `1/K` (по умолчанию)

Коэффициент α в уравнении, связывающем сопротивление с температурой, как описано в Тепловой модели для блоков привода. Значение по умолчанию - медь.

`Permanent magnet flux temperature coefficient` - Температурный коэффициент потока постоянного магнита
`-0.001` (по умолчанию)

Дробная скорость изменения плотности потока постоянного магнита с температурой. Он используется для линейного уменьшения крутящего момента и индуцированной обратной ЭДС по мере повышения температуры.

Тепловой порт

`Thermal mass for each stator winding` - Тепловая масса для каждой обмотки статора
`100` `J/K` (по умолчанию)

Значение тепловой массы для обмоток A, B и C. Тепловая масса - это энергия, необходимая для повышения температуры на один градус.

`Initial stator winding temperatures` - Начальные температуры обмотки статора
`[298.15, 298.15, 298.15]` `K` (по умолчанию)

Вектор строки 1 на 3, определяющий температуру тепловых портов A, B и C в начале моделирования.

`Rotor thermal mass` - Тепловая масса ротора
`200` `J/K` (по умолчанию)

Тепловая масса ротора, то есть энергия, необходимая для повышения температуры ротора на один градус.

`Rotor initial temperature` - Начальная температура ротора
`298.15` `K` (по умолчанию)

Температура ротора в начале моделирования.

`Percentage of main flux path iron losses associated with the rotor` - Процент потерь железа главного тракта потока, связанных с ротором
`90` (по умолчанию)

Процент потерь железа в основном тракте потока, связанных с магнитным трактом через ротор. Он определяет, какая часть нагрева с потерями железа относится к тепловому порту HR ротора, а какая - к трем тепловым портам HA, HB и HC обмотки.

`Percentage of cross-tooth flux path iron losses associated with the rotor` - Процент потерь железа на пути поперечного потока зубьев, связанных с ротором
`30` (по умолчанию)

Процент потерь железа на пути поперечного потока зубьев, связанных с магнитным путем через ротор. Он определяет, какая часть нагрева с потерями железа относится к тепловому порту HR ротора, а какая - к трем тепловым портам HA, HB и HC обмотки.

Примеры модели

Import IPMSM Flux Linkage Data from ANSYS Maxwell

Импорт данных связи потоков IPMSM из ANSYS Maxwell

Импорт конструкции двигателя из ANSYS ® Maxwell ® в Simscape™ моделирование.

Тестовый кабель привода HEV PMSM

Испытательный жгут для привода синхронного двигателя с постоянным магнитом (PMSM), рассчитанный на использование в типичном гибридном транспортном средстве. Испытательный жгут может использоваться для определения общих потерь на привод при работе с заданной скоростью и крутящим моментом. Табличная информация о потерях от этого испытательного жгута может затем использоваться блоком Simscape™ Electrical™ Motor & Drive (System Level) для быстрого моделирования полных циклов привода при одновременном точном прогнозировании общей эффективности системы.

Железные потери PMSM

Испытательный жгут для синхронного двигателя с постоянным магнитом (PMSM), который подтверждает, что потери железа соответствуют ожидаемым. Испытание с разомкнутым контуром подтверждает потери основного тракта потока, которые определяются как 500W из-за гистерезиса и 1500W из-за потерь вихревого тока. Испытание на короткое замыкание подтверждает наличие потерь на пути потока поперечных зубьев, которые определяются как 200W из-за гистерезиса и 600W из-за потерь вихревого тока.

PMSM с тепловой моделью

Нелинейная модель PMSM с тепловой зависимостью. Поведение PMSM определяется табличными данными связи нелинейного потока. Потери двигателя преобразуются в тепло в тепловых портах обмотки статора и ротора.

Ссылки

[1] Меллер, П. Х., Р. Вробель и Д. Холлидей. «Вычислительно эффективная модель потерь железа для бесщеточных машин переменного тока, которая обеспечивает номинальный поток и ослабленную работу в полевых условиях». Конференция по электрическим машинам и приводам IEEE. Май 2009 года.

Расширенные возможности

Создание кода C/C + +
Создайте код C и C++ с помощью Simulink ® Coder™

См. также

ee_calculateFluxPartialDerivatives | КЭМ-параметризованный линейный исполнительный механизм | КЭМ - параметризованный поворотный привод

Представлен в R2019b

Документация

КЭМ-параметризованная PMSM

Описание

2-D Модель данных с постоянной взаимной индуктивностью

2-D Модель данных с синусоидальной задней EMF

3-D Модель данных частных производных с использованием преобразования парковки

4-D Модель данных частных производных

3-D Модели данных связи потоков

Расчет потерь железа

Тепловые порты

Допущения и ограничения

Порты

Сохранение

a - A-фазовое соединение электрический

b - B-фазовое соединение электрический

c - C-фазное соединение электрический

n - Нейтральная фаза электрический

Зависимости

C - Корпус двигателя механический

R - Ротор двигателя механический

HA - Тепловой порт обмотки A тепловой

HB - Тепловой порт обмотки B тепловой

HC - Тепловой порт обмотки C тепловой

HR - Тепловой порт ротора тепловой

Параметры

Electrical (2-D Вариант данных частных производных)

Parameterization - Метод параметризации Assume constant mutual inductance - tabulate with phase current and rotor angle (по умолчанию) | Assume sinusoidal back emf - tabulate with d- and q-axis currents

Winding type - Конфигурация обмоток статора Wye-wound (по умолчанию) | Delta-wound

Current vector, i - Вектор токов [-2, 0, 2] A (по умолчанию)

Зависимости

Rotor angle vector, theta - Вектор углов ротора [0, 20, 40, 60] deg (по умолчанию)

Зависимости

Flux linkage partial derivative wrt current, dPhi(i,theta)/di - Частная производная связи потока по току 0.0002*ones(3,4) Wb/A (по умолчанию)

Зависимости

Flux linkage partial derivative wrt angle, dPhi(i,theta)/dtheta - Частная производная связи флюса по углу [0, -0.16, 0.16, 0; 0, -0.16, 0.16, 0; 0, -0.16, 0.16, 0] Wb/rad (по умолчанию)

Зависимости

Direct axis current vector, id - Вектор тока по прямой оси [-200, 0, 200] A (по умолчанию)

Зависимости

Quadrature axis current vector, iq - Вектор тока квадратурной оси [-200, 0, 200] A (по умолчанию)

Зависимости

Ld matrix, Ld(id,iq) - Матрица Ld 0.0002*ones(3,3) H (по умолчанию)

Зависимости

Lq matrix, Lq(id,iq) - Матрица Lq 0.0002*ones(3,3) H (по умолчанию)

Зависимости

Permanent magnet flux linkage, PM(id,iq) - Связь постоянного магнитного потока 0.1*ones(3,3) Wb (по умолчанию)

Зависимости

Number of pole pairs - Количество пар полюсов 6 (по умолчанию)

Зависимости

Calculate torque matrix? - Технические требования к данным о электромагнитном моменте Yes (по умолчанию) | No — specify directly

Зависимости

Torque matrix, T(i,theta) - Матрица крутящего момента zeros(3, 3, 3, 4) N*m (по умолчанию)

Зависимости

Interpolation method - Метод интерполяции Linear Smooth (по умолчанию)

Stator resistance per phase, Rs - Сопротивление статора на фазу 0.013 Ohm (по умолчанию)

Stator mutual inductance, Ms - Взаимная индуктивность статора 0.00002 H (по умолчанию)

Зависимости

Stator zero-sequence inductance, L0 - Индуктивность нулевой последовательности статора 0.00016 H (по умолчанию)

Зависимости

Electrical (3-D Вариант данных частных производных)

Winding type - Конфигурация обмоток статора Wye-wound (по умолчанию) | Delta-wound

Direct-axis current vector, iD - Вектор тока по прямой оси [-200, 0, 200] A (по умолчанию)

Quadrature-axis current vector, iQ - Вектор тока квадратурной оси [-200, 0, 200] A (по умолчанию)

Rotor angle vector, theta - Вектор угла ротора [0, 20, 40, 60] deg (по умолчанию)

A-phase flux linkage partial derivative wrt iA, dPhiA(iD,iQ,theta)/diA - Частная производная связи α - фазового потока по отношению к iA zeros(3, 3, 4) Wb/A (по умолчанию)

A-phase flux linkage partial derivative wrt iB, dPhiA(iD,iQ,theta)/diB - Частная производная связи α - фазового потока по отношению к iB zeros(3, 3, 4) Wb/A (по умолчанию)

A-phase flux linkage partial derivative wrt iC, dPhiA(iD,iQ,theta)/diC - Частная производная связи α - фазового потока по отношению к iC zeros(3, 3, 4) Wb/A (по умолчанию)

A-phase flux linkage partial derivative wrt angle, dPhiA(iD,iQ,theta)/dtheta - Частная производная связи α - фазового потока относительно угла zeros(3, 3, 4) Wb/rad (по умолчанию)

Torque matrix, T(iD,iQ,theta) - Матрица крутящего момента zeros(3, 3, 4) N*m (по умолчанию)

Interpolation method - Метод интерполяции Linear (по умолчанию) | Smooth

Stator resistance per phase, Rs - Сопротивление статора на фазу 0.013 Ohm (по умолчанию)

Electrical (4-D Вариант данных частных производных)

Winding type - Конфигурация обмоток статора Wye-wound (по умолчанию) | Delta-wound

A-phase current vector, iA - Вектор тока α - фазы [-200, 0, 200] A (по умолчанию)

B-phase current vector, iB - вектор тока B-фазы [-200, 0, 200] A (по умолчанию)

C-phase current vector, iC - вектор тока С-фазы [-200, 0, 200] A (по умолчанию)

Rotor angle vector, theta - Вектор угла ротора [0, 20, 40, 60] deg (по умолчанию)

A-phase flux linkage partial derivative wrt iA, dPhiA(iA,iB,iC,theta)/diA - Частная производная связи α - фазового потока по отношению к iA zeros(3, 3, 3, 4) Wb/A (по умолчанию)

A-phase flux linkage partial derivative wrt iB, dPhiA(iA,iB,iC,theta)/diB - Частная производная связи α - фазового потока по отношению к iB zeros(3, 3, 3, 4) Wb/A (по умолчанию)

A-phase flux linkage partial derivative wrt iC, dPhiA(iA,iB,iC,theta)/diC - Частная производная связи α - фазового потока по отношению к iC zeros(3, 3, 3, 4) Wb/A (по умолчанию)

A-phase flux linkage partial derivative wrt angle, dPhiAiA,iB,iC,theta)/dtheta - Частная производная связи α - фазового потока относительно угла zeros(3, 3, 3, 4) Wb/rad (по умолчанию)

`a` - A-фазовое соединение
электрический

`b` - B-фазовое соединение
электрический

`c` - C-фазное соединение
электрический

`n` - Нейтральная фаза
электрический

`C` - Корпус двигателя
механический

`R` - Ротор двигателя
механический

`HA` - Тепловой порт обмотки A
тепловой

`HB` - Тепловой порт обмотки B
тепловой

`HC` - Тепловой порт обмотки C
тепловой

`HR` - Тепловой порт ротора
тепловой

`Parameterization` - Метод параметризации
`Assume constant mutual inductance - tabulate with phase current and rotor angle` (по умолчанию) | `Assume sinusoidal back emf - tabulate with d- and q-axis currents`

`Winding type` - Конфигурация обмоток статора
`Wye-wound` (по умолчанию) | `Delta-wound`

`Current vector, i` - Вектор токов
`[-2, 0, 2]` `A` (по умолчанию)

`Rotor angle vector, theta` - Вектор углов ротора
`[0, 20, 40, 60]` `deg` (по умолчанию)

`Flux linkage partial derivative wrt current, dPhi(i,theta)/di` - Частная производная связи потока по току
`0.0002*ones(3,4)` `Wb/A` (по умолчанию)

`Flux linkage partial derivative wrt angle, dPhi(i,theta)/dtheta` - Частная производная связи флюса по углу
`[0, -0.16, 0.16, 0; 0, -0.16, 0.16, 0; 0, -0.16, 0.16, 0]` `Wb/rad` (по умолчанию)

`Direct axis current vector, id` - Вектор тока по прямой оси
`[-200, 0, 200]` `A` (по умолчанию)

`Quadrature axis current vector, iq` - Вектор тока квадратурной оси
`[-200, 0, 200]` `A` (по умолчанию)

`Ld matrix, Ld(id,iq)` - Матрица Ld
`0.0002*ones(3,3)` `H` (по умолчанию)

`Lq matrix, Lq(id,iq)` - Матрица Lq
`0.0002*ones(3,3)` `H` (по умолчанию)

`Permanent magnet flux linkage, PM(id,iq)` - Связь постоянного магнитного потока
`0.1*ones(3,3)` `Wb` (по умолчанию)

`Number of pole pairs` - Количество пар полюсов
`6` (по умолчанию)

`Calculate torque matrix?` - Технические требования к данным о электромагнитном моменте
`Yes` (по умолчанию) | `No — specify directly`

`Torque matrix, T(i,theta)` - Матрица крутящего момента
`zeros(3, 3, 3, 4)` `N*m` (по умолчанию)

`Interpolation method` - Метод интерполяции
`Linear` `Smooth` (по умолчанию)

`Stator resistance per phase, Rs` - Сопротивление статора на фазу
`0.013` `Ohm` (по умолчанию)

`Stator mutual inductance, Ms` - Взаимная индуктивность статора
`0.00002` `H` (по умолчанию)

`Stator zero-sequence inductance, L0` - Индуктивность нулевой последовательности статора
`0.00016` `H` (по умолчанию)

`Winding type` - Конфигурация обмоток статора
`Wye-wound` (по умолчанию) | `Delta-wound`

`Direct-axis current vector, iD` - Вектор тока по прямой оси
`[-200, 0, 200]` `A` (по умолчанию)

`Quadrature-axis current vector, iQ` - Вектор тока квадратурной оси
`[-200, 0, 200]` `A` (по умолчанию)

`Rotor angle vector, theta` - Вектор угла ротора
`[0, 20, 40, 60]` `deg` (по умолчанию)

`A-phase flux linkage partial derivative wrt iA, dPhiA(iD,iQ,theta)/diA` - Частная производная связи α - фазового потока по отношению к iA
`zeros(3, 3, 4)` `Wb/A` (по умолчанию)

`A-phase flux linkage partial derivative wrt iB, dPhiA(iD,iQ,theta)/diB` - Частная производная связи α - фазового потока по отношению к iB
`zeros(3, 3, 4)` `Wb/A` (по умолчанию)

`A-phase flux linkage partial derivative wrt iC, dPhiA(iD,iQ,theta)/diC` - Частная производная связи α - фазового потока по отношению к iC
`zeros(3, 3, 4)` `Wb/A` (по умолчанию)

`A-phase flux linkage partial derivative wrt angle, dPhiA(iD,iQ,theta)/dtheta` - Частная производная связи α - фазового потока относительно угла
`zeros(3, 3, 4)` `Wb/rad` (по умолчанию)

`Torque matrix, T(iD,iQ,theta)` - Матрица крутящего момента
`zeros(3, 3, 4)` `N*m` (по умолчанию)

`Interpolation method` - Метод интерполяции
`Linear` (по умолчанию) | `Smooth`

`Stator resistance per phase, Rs` - Сопротивление статора на фазу
`0.013` `Ohm` (по умолчанию)

`Winding type` - Конфигурация обмоток статора
`Wye-wound` (по умолчанию) | `Delta-wound`

`A-phase current vector, iA` - Вектор тока α - фазы
`[-200, 0, 200]` `A` (по умолчанию)

`B-phase current vector, iB` - вектор тока B-фазы
`[-200, 0, 200]` `A` (по умолчанию)

`C-phase current vector, iC` - вектор тока С-фазы
`[-200, 0, 200]` `A` (по умолчанию)

`Rotor angle vector, theta` - Вектор угла ротора
`[0, 20, 40, 60]` `deg` (по умолчанию)

`A-phase flux linkage partial derivative wrt iA, dPhiA(iA,iB,iC,theta)/diA` - Частная производная связи α - фазового потока по отношению к iA
`zeros(3, 3, 3, 4)` `Wb/A` (по умолчанию)

`A-phase flux linkage partial derivative wrt iB, dPhiA(iA,iB,iC,theta)/diB` - Частная производная связи α - фазового потока по отношению к iB
`zeros(3, 3, 3, 4)` `Wb/A` (по умолчанию)

`A-phase flux linkage partial derivative wrt iC, dPhiA(iA,iB,iC,theta)/diC` - Частная производная связи α - фазового потока по отношению к iC
`zeros(3, 3, 3, 4)` `Wb/A` (по умолчанию)

`A-phase flux linkage partial derivative wrt angle, dPhiAiA,iB,iC,theta)/dtheta` - Частная производная связи α - фазового потока относительно угла
`zeros(3, 3, 3, 4)` `Wb/rad` (по умолчанию)

`Torque matrix, T(iA,iB,iC,theta)` - Матрица крутящего момента
`zeros(3, 3, 3, 4)` `N*m` (по умолчанию)

`Interpolation method` - Метод интерполяции
`Linear` (по умолчанию) | `Smooth`

`Stator resistance per phase, Rs` - Сопротивление статора на фазу
`0.013` `Ohm` (по умолчанию)

`Winding type` - Конфигурация обмоток статора
`Wye-wound` (по умолчанию) | `Delta-wound`

`Expose neutral port` - Видимость нейтрального порта
`No` (по умолчанию) | `Yes`

`Number of pole pairs` - Количество пар полюсов
`4` (по умолчанию)

`Direct-axis current vector, iD` - Вектор тока по прямой оси
`[-200, 0, 200]` `A` (по умолчанию)

`Quadrature-axis current vector, iQ` - Вектор тока квадратурной оси
`[-200, 0, 200]` `A` (по умолчанию)

`Peak current magnitude vector, I` - Вектор пиковой величины тока
`[0, 100, 200]` `A` (по умолчанию)

`Current advance angle, B` - Текущий угол опережения
`[-180, -90, 0, 90, 180]` `deg` (по умолчанию)

`Rotor angle vector, theta` - Вектор угла ротора
`[[0, 5, 10, 15, 20, 25, 30]` `deg` (по умолчанию)

`D-axis flux linkage, Fd(iD,iQ,theta)` - Связь потока по оси D
`zeros(3, 3, 7)` `Wb` (по умолчанию)

`Q-axis flux linkage, Fq(iD,iQ,theta)` - Связь потока по оси Q
`zeros(3, 3, 7)` `Wb` (по умолчанию)

`D-axis flux linkage, Fd(I,B,theta)` - Связь потока по оси D
`zeros(3, 5, 7)` `Wb` (по умолчанию)

`Q-axis flux linkage, Fq(I,B,theta)` - Связь потока по оси Q
`zeros(3, 5, 7)` `Wb` (по умолчанию)

`A-phase flux linkage, F(iD,iQ,theta)` - Связь α - фазового потока
`zeros(3, 3, 7)` `Wb` (по умолчанию)

`A-phase flux linkage, F(I,B,theta)` - Связь α - фазового потока
`zeros(3, 5, 7)` `Wb` (по умолчанию)

`Torque matrix, T(iD,iQ,theta)` - Матрица крутящего момента
`zeros(3, 3, 7)` `N*m` (по умолчанию)

`Torque matrix, T(I,B,theta)` - Матрица крутящего момента
`zeros(3, 5, 7)` `N*m` (по умолчанию)

`Interpolation method` - Метод интерполяции
`Linear` (по умолчанию) | `Smooth`

`Stator resistance per phase, Rs` - Сопротивление статора на фазу
`0.013` `Ohm` (по умолчанию)

`Stator zero-sequence inductance, L0` - Индуктивность нулевой последовательности статора
`0.00016` `H` (по умолчанию)

`Iron losses modeling` - Вариант моделирования потерь железа
`None` (по умолчанию) | `Specify open and short circuit loss data (permanent magnet motors only)` | `Specify tabulated Steinmetz coefficients`

`Open-circuit iron losses, [P_hysteresis P_eddy P_excess]` - Потери железа разомкнутого контура
`[0.0, 0.0, 0.0]` `W` (по умолчанию)

`Short-circuit iron losses, [P_hysteresis P_eddy P_excess]` - Потери железа при коротком замыкании
`[0.0, 0.0, 0.0]` `W` (по умолчанию)

`Electrical frequency at which losses determined` - Электрическая частота, при которой определяются потери
`60` `Hz` (по умолчанию)

`Short-circuit RMS current for short-circuit iron losses` - Среднеквадратичный ток короткого замыкания для потерь железа короткого замыкания
`95` `A` (по умолчанию)

`Rotor hysteresis loss coefficient, k_hr(iD,iQ)` - Коэффициент потери гистерезиса ротора
`zeros(3, 3)` `W/Hz` (по умолчанию)

`Rotor eddy current loss coefficient, k_Jr(iD,iQ)` - Коэффициент потери вихревого тока ротора
`zeros(3, 3)` `W/Hz^2` (по умолчанию)

`Rotor excess current loss coefficient, k_er(iD,iQ)` - Коэффициент потери избыточного тока ротора
`zeros(3, 3)` `W/Hz^1.50000` (по умолчанию)

`Stator hysteresis loss coefficient, k_hs(iD,iQ)` - Коэффициент гистерезисных потерь статора
`zeros(3, 3)` `W/Hz` (по умолчанию)

`Stator eddy current loss coefficient, k_Js(iD,iQ)` - Коэффициент потери вихревого тока статора
`zeros(3, 3)` `W/Hz^2` (по умолчанию)