exponenta event banner

Непосредственный контроль крутящего момента индукционной машины (однофазный)

Однофазная индукционная машина прямого регулирования крутящего момента

  • Библиотека:
  • Simscape / Электрический / Контроль / Машинный Контроль за Индукцией

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

Описание

Блок управления прямым крутящим моментом индукционной машины (однофазный) реализует структуру управления прямым крутящим моментом однофазной индукционной машины.

Уравнения

На этой диаграмме показана архитектура прямого управления крутящим моментом для однофазных машин

Оценка крутящего момента и потока основана на уравнениях напряжения машины. Уравнения дискретного временного напряжения, использующие метод обратной дискретизации Эйлера, являются:

starta = (va iaRas) Цз − 1

λ b = (vb ibRbs) Цз − 1

где:

  • Ras и Rb - сопротивление основной обмотки и сопротивление вспомогательной обмотки соответственно.

  • ia и ib - ток основной обмотки и ток вспомогательной обмотки соответственно.

  • va и vb - напряжение основной и вспомогательной обмоток соответственно.

  • в качестве основного и вспомогательного потоков обмоток, соответственно.

Крутящий момент и поток получаются из:

T = p (aü aib 1aü bia)

λ s = λ a2 + λ b2

где:

  • p - количество пар полюсов.

  • a - отношение поворота вспомогательных обмоток к основным обмоткам.

Использование простых гистерезисных компараторов определяет состояние ошибок потока и крутящего момента. Следующие чертежи иллюстрируют компараторы гистерезиса и сектора переключения.

В таблице показана оптимальная таблица коммутации (верхняя сторона инвертора).

cstart, cT, S (start)S0S1S2S3
cψ = 1cT = 11, 10, 10, 01, 0
cT = 01, 01, 10, 10, 0
cψ = 0cT = 10, 10, 01, 01, 1
cT = 00, 01, 01, 10, 1

Эталон крутящего момента может быть предоставлен в качестве входного сигнала или, в случае управления скоростью, может быть сгенерирован внутри с использованием PI контроллера скорости.

Привязка потока генерируется внутри с помощью:

starts * = 2āfnλ npmin (| startr |, 2.dfnp)

где,

  • startr - угловая механическая скорость ротора в рад/с.

  • fn - номинальная частота.

  • λ n - номинальный поток.

Ограничения

  • Время покоя инвертора мощности в этом блоке не учитывается. Для реализации аппаратных средств добавьте нерабочее время внешне.

Порты

Вход

развернуть все

Укажите привязку угловой скорости в рад/с или привязку крутящего момента в Нм.

Типы данных: single | double

Токи статора для основной и вспомогательной обмоток.

Типы данных: single | double

Напряжения статора для основной и вспомогательной обмоток.

Типы данных: single | double

Измерьте угловую скорость ротора в рад/с.

Типы данных: single | double

Продукция

развернуть все

Импульсы затвора инвертора, заданные как логические. Мертвое время не считается.

Типы данных: single | double

Шина, содержащая внутренние сигналы для визуализации. Сигналы:

  • Эталонный крутящий момент или частота вращения

  • Скорость ротора, в рад/с

  • Эталон крутящего момента, в Нм

  • Эталонный поток, в Wb

  • Крутящий момент, в Нм

  • Флюс, в Wb

Типы данных: single | double | bus

Параметры

развернуть все

Общая информация

Укажите режим управления. Опорный вход принимается за угловую скорость, в рад/с, для Speed control и крутящий момент, в Нм, для Torque control.

Номинальная электрическая частота, в Гц.

Количество пар полюсов.

Сопротивление статора основной обмотки, в Ом.

Сопротивление статора вспомогательной обмотки, в Ом.

Отношение витков вспомогательных обмоток к основным.

Время (в секундах) между последовательными выполнением блоков. Во время выполнения блок выдает выходные данные и, при необходимости, обновляет свое внутреннее состояние. Дополнительные сведения см. в разделе Что такое время образца? и Укажите время образца.

Если этот блок находится внутри запускаемой подсистемы, наследуйте время выборки, установив для этого параметра значение -1. Если этот блок находится в модели непрерывного шага переменной, укажите время выборки явно, используя положительный скаляр.

Внешний контур

В этой таблице показано, как видимость некоторых параметров на вкладке Внешний цикл (Outer Loop) зависит от опции, выбранной для параметра Режим управления (Control mode) на вкладке Общие (General).

Режим управленияДоступные параметры
Управление скоростьюПропорциональный коэффициент усиления регулятора скорости
Интегральный коэффициент усиления контроллера скорости
Интегральный коэффициент усиления защиты от навивки контроллера скорости
Максимальный крутящий момент (Нм)
Минимальный крутящий момент (Нм)
Номинальный поток (Wb)
Контроль крутящего моментаНоминальный поток (Wb)

Пропорциональный коэффициент усиления для контроллера скорости PI.

Интегральное усиление для контроллера скорости PI.

Интегральное усиление защиты от навивки.

Максимальный крутящий момент, используемый при насыщении регулятора скорости, в Нм.

Минимальный крутящий момент, используемый при насыщении регулятора скорости, в Нм.

Номинальный поток, в Wb. Номинальный поток используется для вычисления привязки потока.

Внутренний контур

Полоса гистерезиса потока для контроллера, в Wb.

Диапазон гистерезиса крутящего момента для контроллера, в Нм.

Ссылки

[1] Такахаси, И. и Т. Ногути. «Новая стратегия быстрого реагирования и высокоэффективного управления асинхронным двигателем». Транзакции IEEE для отраслевых приложений. т. IA-22, номер 5, 1986, стр. 820 - 827.

Расширенные возможности

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

.
Представлен в R2018b