Общий поворотный привод от источника постоянного напряжения или драйвера ШИМ
Simscape/Электрические/Электромеханические/Мехатронные приводы
Общий блок поворотного привода реализует модель общего поворотного привода, предназначенного для привода от источника постоянного напряжения или драйвера ШИМ. Характеристики крутящего момента и частоты вращения определяются в виде табличных значений для питания двигателя при номинальном напряжении. Эта функция позволяет моделировать двигатель без ссылки на эквивалентную цепь.
Архитектура двигателя или привода определяет, каким образом электрические потери зависят от крутящего момента. Например, двигатель постоянного тока имеет потери, которые пропорциональны квадрату тока. Поскольку крутящий момент пропорционален току, потери также пропорциональны механическому крутящему моменту. Большинство двигателей имеют член электрических потерь, который пропорционален квадрату механического крутящего момента. Общий блок поворотного привода вычисляет этот термин потерь, используя коэффициент полезного действия двигателя (в процентах) и скорость, при которой измеряется коэффициент полезного действия.
Некоторые двигатели также имеют термин потери, который не зависит от крутящего момента. Примером является шунтирующий двигатель, в котором обмотка возбуждения притягивает постоянный ток независимо от нагрузки. Этот эффект объясняется параметром электрических потерь, не зависящим от крутящего момента.
КПД двигателя представляет собой механическую мощность, деленную на сумму механической мощности и обоих показателей электрических потерь. Блок предполагает, что скорость, с которой определяется КПД двигателя, находится в квадранте моторирования и, следовательно, положительна.
Можно управлять блоком в обратном направлении, изменяя знак прилагаемого напряжения. Например, блок H-Bridge изменяет направление двигателя на противоположное, если напряжение в порту REV больше, чем параметр обратного порогового напряжения. Однако при использовании блока в обратном направлении укажите данные о крутящем моменте и скорости для работы в прямом направлении:
Положительные крутящие моменты и положительные скорости в квадранте моторинга.
Положительный крутящий момент и отрицательные скорости в генерирующем квадранте против часовой стрелки.
Отрицательный крутящий момент и положительная скорость в генерирующем квадранте по часовой стрелке.
Блок имеет дополнительный тепловой порт, скрытый по умолчанию. Чтобы открыть тепловой порт, щелкните правой кнопкой мыши блок в модели, а затем в контекстном меню выберите Simscape > Block choices > Show thermal port. Это действие отображает тепловой порт H на значке блока и отображает параметры Температурная зависимость (Temperature Dependence) и Тепловой порт (Thermal Port).
Используйте тепловой порт для моделирования влияния потерь сопротивления меди, которые преобразуют электроэнергию в тепло. Дополнительные сведения об использовании тепловых портов и о параметрах температурной зависимости и теплового порта см. в разделе Моделирование тепловых эффектов во вращательных и поступательных приводах.
Данные кривой крутящего момента и частоты вращения соответствуют только номинальному напряжению, поэтому блок выдает точные результаты только в том случае, если он приводится в действие от плюс или минус номинального напряжения.
В этом блоке необходимо предоставить данные о крутящем моменте для полного диапазона, в котором используется привод. Для использования привода в генерирующей и тормозной областях предоставьте дополнительные данные вне области нормального моторирования.
Поведение модели чувствительно к данным о крутящем моменте. Например, скорость без нагрузки определяется правильно и ограничена только в том случае, если данные пересекают ось скорости.
Чтобы вывести блок из блока H-Bridge, выполните следующие действия.
Не размещайте другие блоки между H-мостом и типовыми блоками поворотного привода.
В диалоговом окне «H-Bridge block» установите режим свободного хода в значение Via one semiconductor switch and one freewheeling diode. Выбор Via two freewheeling diodes при низком входном сигнале ШИМ выходное напряжение моста не устанавливается равным нулю.
В диалоговых окнах H-Bridge, Generic Rotary Activate и Controllled PWM Voltage убедитесь, что режим моделирования одинаков для всех трех блоков.