PMSM (однофазный)

Однофазный синхронный двигатель постоянного магнита

Библиотека:
Simscape/Электрический/Электромеханический/Постоянный магнит

Описание

PMSM (однофазный) представляет однофазный синхронный двигатель постоянного магнита (PMSM), тип двигателя постоянного тока, который полезен для приложений автоматизации.

На рисунке показана топология однофазного привода PMSM.

На рисунке показана конструкция двигателя с одной полюсной парой на роторе. Однофазные PMSM не являются самозапускающимися, если воздушный зазор не асимметричен.

На рисунке показана эквивалентная схема для блока PMSM (однофазный).

Уравнения

Уравнения напряжения двигателя:

$_{vs} = Ri \frac{+}{}$ Ldidt + e

$_{vs} =_{} {Vmsin}_{} (startst$ + start),

где:

_vs - напряжение питания.
i - мгновенный ток двигателя.
R - сопротивление обмоток.
L - самоиндуктивность обмоток.
e - обратная электродвижущая сила (BEMF).
_ɷs - угловая частота напряжения питания.
λ - угол напряжения питания.

Обратная электромоторная сила (BEMF)

$_{}_{} e=keωesin_{} (θe$ ),

где:

_ɷe - электрическая угловая скорость ротора.
_starte - электрический угол ротора.
_ke - константа BEMF.

Из-за больших низкопроницаемых зазоров между статором и ротором насыщением можно пренебречь. Следовательно, уравнения электрического крутящего момента являются

$_{Te} =_{} {istartmsin}_{} ($ starte)

$_{startm} \frac{=_{}}{}$ kep,

где:

_Te - электрический крутящий момент.
_{λ м} - связь постоянного магнитного потока.
p - число пар полюсов.

Механическое уравнение

$_{} \frac{_{}}{Jmdü rdt} =_{} {Te}_{} -_{} {TL}_{} -$ Bmü r,

где:

_Jm - инерция ротора.
_TL - нагрузка крутящего момента.
_Bm - коэффициент трения.
_ɷr - механическая угловая скорость ротора.

Переменные

Параметры «Переменные» используются для задания приоритетов и начальных целевых значений для переменных блока перед моделированием. Дополнительные сведения см. в разделе Установка приоритета и начальной цели для переменных блока.

Ограничения и допущения

Воздушный зазор машины свободен от воздействия солености.
Ток статора оказывает незначительное влияние на распределение потока при нормальных рабочих условиях.
Гистерезис, эффекты насыщения и вихревые токи игнорируются.

Порты

Сохранение

развернуть все

`R` - Ротор машины
механическое вращение

Механическое отверстие для сохранения вращения, связанное с ротором машины.

`C` - Корпус машины
механическое вращение

Механическое поворотное защитное отверстие, связанное с корпусом машины.

`+` - Отрицательное
электрический

Электрический консервационный порт, связанный с положительным выводом питания.

`-` - Положительный
электрический

Порт экономии электроэнергии, связанный с отрицательным выводом питания.

Параметры

развернуть все

Главный

`Number of pole pairs` - Пары полюсов ротора
`2` (по умолчанию) | положительное целое число

Количество пар полюсов постоянных магнитов на роторе.

`Permanent magnet flux linkage parameterization` - Метод параметризации
`Specify flux linkage` (по умолчанию) | `Specify back EMF constant`

СПОСОБ ПАРАМЕТРИЗАЦИИ СТАТОРА.

Зависимости

Выбор Specify flux linkage отображает параметр связи постоянного магнитного потока.

Выбор Specify back EMF constant отображает постоянный параметр Back EMF.

`Permanent magnet flux linkage` - Флюсовая связь
`0.2` `Wb` (по умолчанию) | положительный скаляр

Пиковая связь постоянного магнитного потока.

Зависимости

Выбор Specify flux linkage для параметра параметризации связи постоянного магнитного потока показывает параметр связи постоянного магнитного потока.

`Back EMF constant` - Постоянная обратная электродвижущая сила
`0.4` `V/(rad/s)` (по умолчанию) | положительный скаляр

Обратная электродвижущая сила постоянная.

Зависимости

Выбор Specify back EMF constant для параметра параметризации связи постоянного магнитного потока отображает параметр постоянной обратной ЭДС.

`Inductance of stator coil` - Индуктивность
`1.15` `H` (по умолчанию) | положительный скаляр

Индуктивность прямой оси.

`Resistance of stator coil` - Сопротивление
`150` `Ohm` (по умолчанию) | положительный скаляр

Сопротивление каждой из обмоток статора.

`Rotor position at standstill due to asymmetric airgap` - Угловое положение ротора при останове
`45` `deg` (по умолчанию) | положительный скаляр в интервале [0, 360] град.

Угловое положение ротора при остановке обусловлено асимметричным воздушным зазором.

Механический

`Rotor inertia` - Момент инерции ротора
`1e-6` `kg*m^2` (по умолчанию) | положительный скаляр

Инерция ротора, присоединенного к механическому поступательному порту R.

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

Демпфирование ротора.

Ссылки

[1] Эртугрул, Н. и К. Даудл. «Динамический анализ синхронного двигателя с однофазным линейным запуском с постоянным магнитом». Материалы Международной конференции по электронике, приводам и энергетическим системам для промышленного роста. Том 1, 1996, стр. 603-609.

Документация

PMSM (однофазный)

Описание

Уравнения

Переменные

Ограничения и допущения

Порты

Сохранение

`R` - Ротор машины
механическое вращение

`C` - Корпус машины
механическое вращение

`+` - Отрицательное
электрический

`-` - Положительный
электрический

Параметры

Главный

`Number of pole pairs` - Пары полюсов ротора
`2` (по умолчанию) | положительное целое число

`Permanent magnet flux linkage parameterization` - Метод параметризации
`Specify flux linkage` (по умолчанию) | `Specify back EMF constant`

Зависимости

`Permanent magnet flux linkage` - Флюсовая связь
`0.2` `Wb` (по умолчанию) | положительный скаляр

Зависимости

`Back EMF constant` - Постоянная обратная электродвижущая сила
`0.4` `V/(rad/s)` (по умолчанию) | положительный скаляр

Зависимости

`Inductance of stator coil` - Индуктивность
`1.15` `H` (по умолчанию) | положительный скаляр

`Resistance of stator coil` - Сопротивление
`150` `Ohm` (по умолчанию) | положительный скаляр

`Rotor position at standstill due to asymmetric airgap` - Угловое положение ротора при останове
`45` `deg` (по умолчанию) | положительный скаляр в интервале [0, 360] град.

Механический

`Rotor inertia` - Момент инерции ротора
`1e-6` `kg*m^2` (по умолчанию) | положительный скаляр

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

Ссылки

Расширенные возможности

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

См. также

Документация Simscape Electrical

Поддержка

Документация

PMSM (однофазный)

Описание

Уравнения

Переменные

Ограничения и допущения

Порты

Сохранение

R - Ротор машины механическое вращение

C - Корпус машины механическое вращение

+ - Отрицательное электрический

- - Положительный электрический

Параметры

Главный

Number of pole pairs - Пары полюсов ротора 2 (по умолчанию) | положительное целое число

Permanent magnet flux linkage parameterization - Метод параметризации Specify flux linkage (по умолчанию) | Specify back EMF constant

Зависимости

Permanent magnet flux linkage - Флюсовая связь 0.2 Wb (по умолчанию) | положительный скаляр

Зависимости

Back EMF constant - Постоянная обратная электродвижущая сила 0.4 V/(rad/s) (по умолчанию) | положительный скаляр

Зависимости

Inductance of stator coil - Индуктивность 1.15 H (по умолчанию) | положительный скаляр

Resistance of stator coil - Сопротивление 150 Ohm (по умолчанию) | положительный скаляр

Rotor position at standstill due to asymmetric airgap - Угловое положение ротора при останове 45 deg (по умолчанию) | положительный скаляр в интервале [0, 360] град.

Механический

Rotor inertia - Момент инерции ротора 1e-6 kg*m^2 (по умолчанию) | положительный скаляр

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

Ссылки

Расширенные возможности

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

См. также

Документация Simscape Electrical

Поддержка

`R` - Ротор машины
механическое вращение

`C` - Корпус машины
механическое вращение

`+` - Отрицательное
электрический

`-` - Положительный
электрический

`Number of pole pairs` - Пары полюсов ротора
`2` (по умолчанию) | положительное целое число

`Permanent magnet flux linkage parameterization` - Метод параметризации
`Specify flux linkage` (по умолчанию) | `Specify back EMF constant`

`Permanent magnet flux linkage` - Флюсовая связь
`0.2` `Wb` (по умолчанию) | положительный скаляр

`Back EMF constant` - Постоянная обратная электродвижущая сила
`0.4` `V/(rad/s)` (по умолчанию) | положительный скаляр

`Inductance of stator coil` - Индуктивность
`1.15` `H` (по умолчанию) | положительный скаляр

`Resistance of stator coil` - Сопротивление
`150` `Ohm` (по умолчанию) | положительный скаляр

`Rotor position at standstill due to asymmetric airgap` - Угловое положение ротора при останове
`45` `deg` (по умолчанию) | положительный скаляр в интервале [0, 360] град.

`Rotor inertia` - Момент инерции ротора
`1e-6` `kg*m^2` (по умолчанию) | положительный скаляр

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

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