Система в относительных единицах

Motor Control Blockset™ использует эти международные системы единиц (СИ):

КоличествоМодульСимвол
Напряжение

В

V
Ток

ампер

A
Скорость

радианы в секунду

обороты в минуту

рад/с

rpm

Крутящий моментньютон-метрN.m
СтепеньваттW

Примечание

Значение скорости Модуля СИ равно рад/с. Однако большинство производителей используют в качестве модуля обороты в минуту, чтобы задать скорость вращения двигателей. Motor Control Blockset предпочитает об/мин как модуль скорости вращения над рад/с. Однако можно использовать любое значение на основе выбора.

Система в относительных единицах

Система в относительных единицах (PU) обычно используется в электротехнике, чтобы выразить значения таких величин, как напряжение, ток, степень и так далее. Он используется для трансформаторов и машин переменного тока для анализа степеней. Инженеры по встраиваемым системам также используют эту систему для оптимизации генерации кода и масштабируемости, особенно при работе с целевыми системами с фиксированной точкой.

Для заданной величины (такой как напряжение, ток, степень, скорость и крутящий момент) система PU выражает значение с точки зрения базовой величины:

quantity expressed in PU = количество , выраженное в  единицах СИбазовое значение

Как правило, большинство систем выбирают номинальные значения системы в качестве базовых значений. Иногда система может также выбрать максимальное измеряемое значение в качестве базового значения. После установления базовых значений все сигналы представлены в PU относительно выбранного базового значения.

Для примера в системе управления двигателем, если выбранное базовое значение тока 10A, то представление PU 2A тока выражается как (2/10) PU = 0,2 PU.

Точно так же,

quantity expressed in SI units = quantity expressed in PU × базовое значение

Для примера представление модуля СИ 0,2 PU = (0,2 x базовое значение) = (0,2 x 10) A.

Система в относительных единицах и Motor Control Blockset

Motor Control Blockset использует эти соглашения, чтобы задать базовые значения напряжения, тока, скорости, крутящего момента и степени.

КоличествоПредставлениеКонвенция
Базовое напряжениеVbase

Это максимальное напряжение фазы, подаваемое инвертором.

Как правило, для Space Vector PWM, это PU_System.V_base = (inverter.V_dc3) .

Для синусоидального ШИМ, это PU_System.V_base = (inverter.V_dc2).

Базовый токIbase

Это - максимальный ток, который может быть измерен схемой измерения тока инвертора.

Обычно, но не обязательно, это Imax инвертора.

PU_System.I_base = инвертор.I_max

Номинальная скоростьNbaseЭто номинальная (или номинальная) скорость двигателя. Это также максимальная скорость, которую двигатель может достичь при номинальном напряжении и номинальной нагрузке без операции ослабления поля.
Базовый крутящий моментTbase

Этот крутящий момент математически выведен из базового тока. Физически двигатель может или не может создавать этот крутящий момент.

Как правило, это PU_System.T_base = 32×pmsm.p×pmsm.FluxPM×PU_System.I_base.

Базовая степеньPbase

Это - степень, выведенная базовым напряжением и базовым током.

Как правило, это PU_System.P_base = 32×PU_System.V_base×PU_System.I_base.

где:

  • Vdc - это постоянное напряжение, которое вы обеспечиваете инвертору.

  • Imax - это максимальный ток, измеренный АЦП, соединенными с датчиками тока инвертора.

  • p - количество пар полюсов, доступных в PMSM.

  • FluxPM - редактирование потока постоянных магнитов PMSM.

  • pmsm является MATLAB® структура параметра рабочей области, которая сохраняет переменные двигателя.

  • inverter является структурой параметра рабочего пространства MATLAB, которая сохраняет переменные инвертора.

  • PU_System является структурой параметра рабочего пространства MATLAB, которая сохраняет системные переменные PU.

Для напряжения и текущих значений можно обычно рассматривать пиковое значение номинального синусоидального напряжения (или тока) как 1PU. Поэтому базовые значения, используемые для напряжения и тока, являются значениями RMS, умноженными на 2или пиковое значение, измеренное между фазовой нейтралью.

Можно упростить вычисления при помощи системы PU. Motor Control Blockset использует эти определения базовых значений для относящихся к PU-системе преобразований, выполняемых алгоритмами, используемыми в примерах тулбокса. Тулбокс хранит связанные с PU-системой переменные в структуре под названием PU_System в рабочем пространстве MATLAB.

Зачем использовать систему в относительных единицах вместо стандартных модулей СИ

Представление сигналов в относительных единицах имеет много преимуществ по сравнению с модулями СИ. Этот метод:

  • Улучшает вычислительную эффективность выполнения кода, и, следовательно, является предпочтительной системой для целевых объектов с фиксированной точкой.

  • Создает масштабируемый алгоритм управления, который может использоваться во многих системах.

Для просмотра документации необходимо авторизоваться на сайте