Все блоки, представляющие вращательные и поступательные приводы с электрическими обмотками, могут дополнительно иметь тепловой порт для каждой электрической обмотки. Так, например:
Блок двигателя постоянного тока может дополнительно отображать один тепловой порт, соответствующий якорю
Блок шунтирующего двигателя может дополнительно отображать два тепловых порта, один для обмотки статора и один для обмотки возбуждения
Тепловой порт представляет потери сопротивления меди, которые преобразуют электрическую энергию в тепло. Эти потери иногда называют потерями i2R. Тепловые порты не представляют потери железа из-за, например, вихревых токов и гистерезиса.
По умолчанию тепловые порты скрыты. Чтобы открыть тепловой порт для конкретного экземпляра блока на блок-схеме, выполните следующие действия.
Щелкните правой кнопкой мыши блок, в котором требуется отобразить тепловой порт.
Выберите меню «Simscape» > «Block choices» > «Show thermal port».
Когда тепловой порт открыт, диалоговое окно блока содержит две дополнительные вкладки, «Температурная зависимость» и «Тепловой порт». Для блоков привода с одной обмоткой эти вкладки всегда содержат один и тот же набор параметров.
Температурный коэффициент сопротивления - параметр α в уравнении, определяющий сопротивление как функцию от температуры, как описано в Тепловой модели для блоков привода. Значение по умолчанию для меди и равно 0.00393 1/K.
Температура измерения - температура, для которой определяются параметры двигателя. Значение по умолчанию: 25 °C.
Тепловая масса - тепловая масса электрической обмотки, определяемая как энергия, необходимая для повышения температуры на один градус. Значение по умолчанию: 100 J/K.
Начальная температура - температура теплового порта в начале моделирования. Значение по умолчанию: 25 °C.
Дополнительные сведения о выборе значений параметров см. в разделе Тепловая модель для блоков привода.
Параметры исполнительных блоков с двумя обмотками различаются и описаны на соответствующих ссылочных страницах блоков.
На следующем рисунке показана модель теплового порта, используемая блоками привода. Тепло, вырабатываемое медными обмотками, подается на вход входного порта S физического сигнала идеального источника теплового потока. Тепловая масса представляет собой кусковую тепловую массу медной обмотки, где тепловая масса определяется как энергия, необходимая для повышения ее температуры на один градус. Если масса обозначена М и удельная теплоемкость равна ср, то тепловая масса равна М· ср .
Сопротивление обмотки принимается линейно зависящим от температуры и задается:
R = R0 (1 + α (T - T0))
где:
R - сопротивление при температуре T.
R0 - сопротивление при измеренном (или эталонном) температурном T0.
α - температурный коэффициент сопротивления. Типичным значением для меди является 0.00393/K.