PMSM Torque Estimator

Вычислите крутящий момент синхронной машины с постоянными магнитами

  • Библиотека:
  • Simscape / Электрический / Контроль / Контроль PMSM

  • PMSM Torque Estimator block

Описание

Блок PMSM Torque Estimator реализует устройство оценки крутящего момента для синхронных машин с постоянными магнитами (PMSM).

Используйте этот блок для оценки механического крутящего момента двигателя, когда он не поддается прямому измерению. Блок оценивает крутящий момент, используя известные параметры машины и измеренный вектор тока фазы в dq0 системы координат.

Используйте блок Park Transform, чтобы преобразовать вектор измеренного тока фазы в abc опорной системе координат в dq0 опорную систему координат.

Уравнения

Блок оценивает Te механического крутящего момента PMSM, используя уравнение крутящего момента в системе координат d - q ротора:

Te=3p2(ψmiq+(LdLq)idiq),

где

  • p - количество пар полюсов PMSM.

  • ψm - редактирование потока постоянных магнитов.

  • Ld и Lq являются d - и q - составляющими индукции PMSM.

  • id и iq являются d - и q - токами оси PMSM.

На практике параметры машины не являются постоянными и зависят от некоторых физических явлений. Можно принять решение задать эти параметры просто как константы или, более реалистично, как функции токов с помощью интерполяционных таблиц.

Предположения

Параметры машины известны.

Порты

Вход

расширить все

Прямые и квадратурные токи статора PMSM, в А.

Типы данных: single | double

Выход

расширить все

Расчетное значение механического крутящего момента PMSM, в Н * м.

Типы данных: single | double

Параметры

расширить все

Укажите тип параметров машины, который может быть в виде постоянных значений или табличных данных.

Количество пар полюсов постоянных магнитов на роторе.

Вектор тока прямой оси, используемый в интерполяционных таблицах для определения параметров.

Вектор тока квадратурной оси, используемый в интерполяционных таблицах для определения параметров.

Ld матрица используется в качестве данных интерполяционной таблицы.

Lq матрица используется в качестве данных интерполяционной таблицы.

Матрица редактирования потоком постоянных магнитов, используемая в интерполяционной таблице.

Индуктивность прямой оси.

Квадратурная индуктивность по оси.

Пиковый поток постоянных магнитов редактирования.

Шаг расчета для блока (-1 для унаследованного). Если вы используете этот блок в триггируемой подсистеме, установите значение шага расчета -1. Если вы используете этот блок в модели с непрерывным шагом переменных, установите шаг расчета явно.

Примеры моделей

Electric Engine Dyno

Электрический Engine Dyno

Моделируйте электрический тест транспортного средства динамометра. Тестовое окружение содержит асинхронную машину (ASM) и внутреннюю синхронную машину с постоянными магнитами (IPMSM), соединенную друг с другом через механический вал. Обе машины питаются от высоковольтных батарей через управляемые трехфазные преобразователи. АСМ мощностью 164 кВт создает крутящий момент нагрузки. 35 кВт IPMSM является тестируемой электрической машиной. Тестируемая машина управления (IPMSM) управляет крутящим моментом IPMSM. Контроллер включает в себя многоскоростную основанную на ПИ структуру управления. Скорость регулирования крутящего момента без разомкнутого контура медленнее, чем скорость управления током с обратной связью. Планирование задач для контроллера реализовано как конечный автомат Stateflow ®. Подсистема Control Load Machine (ASM) использует одну скорость для управления скоростью ASM. Подсистема визуализации содержит возможности, которые позволяют вам видеть результаты симуляции.

Energy Balance in a 48V Starter
                Generator

Энергетический баланс в генераторе 48V Starter

Синхронная машина с внутренними постоянными магнитами (IPMSM), используемая в качестве стартера/генератора в упрощенной 48V автомобильной системе. Система содержит 48V электрическую сеть и 12V электрическую сеть. Двигатель внутреннего сгорания (ДВС) представлен основными механическими блоками. IPMSM работает как двигатель до тех пор, пока ICE не достигнет скорости холостого хода, а затем работает как генератор. IPMSM подает степень на 48V сеть, которая содержит R3 потребителя степени. Сеть 48V обеспечивает степень 12V сети, которая имеет двух потребителей: R1 и R2. Общее время симуляции (t) составляет 0,5 секунды. На t = 0,05 секунде включается ICE. На t = 0,1 секунде R3 включается. На t = 0,3 секунде R2 включается и увеличивает нагрузку на 12V электрическую сеть. EM Контроллера подсистема включает в себя многоскоростной PI- структуры каскадного регулирования, который имеет внешний контур управления напряжением и два внутренних контура управления током. Планирование задач в Подсистеме управления реализовано как конечный автомат Stateflow ®. Подсистема Контроллера DCDC реализует простое ПИ-контроллер для Понижающего конвертера DC-DC, которая питает 12V сеть. Подсистема Возможностей содержит возможности, которые позволяют вам видеть результаты симуляции.

IPMSM Torque Control in a Parallel
                HEV

Управление крутящим моментом IPMSM в параллельном HEV

Упрощённое параллельное гибридное электрическое транспортное средство (HEV). Синхронная машина с внутренними постоянными магнитами (IPMSM) и двигатель внутреннего сгорания (ICE) обеспечивают движение транспортного средства. IPMSM работает как в моторном, так и в генерирующем режимах. Коробка передач транспортного средства и дифференциал реализованы с помощью модели редукции с фиксированным отношением. Подсистема Контроллер преобразует входы драйвера в команды крутящего момента. Стратегия управления транспортным средством реализована как конечный автомат Stateflow ®. Подсистема Контроллер управляет крутящим моментом двигателя внутреннего сгорания. Подсистема контроллера привода управляет крутящим моментом IPMSM. Подсистема Возможностей содержит возможности, которые позволяют вам видеть результаты симуляции.

IPMSM Torque Control in a Series
                HEV

Управление крутящим моментом IPMSM в последовательном HEV

Синхронная машина с внутренними постоянными магнитами (IPMSM), двигающая гибридное электрическое транспортное средство (HEV) упрощенной серии. Идеальный преобразователь DCDC, подключенный к высоковольтной батарее, питает IPMSM через управляемый трехфазный преобразователь. Генератор, приводимый в действие двигателем внутреннего сгорания, заряжает высоковольтную батарею. Коробка передач транспортного средства и дифференциал реализованы с помощью модели редукции с фиксированным отношением. Подсистема контроллера транспортного средства преобразует входы драйвера в соответствующие команды для IPMSM и генератора. Подсистема контроллера привода управляет крутящим моментом IPMSM. Контроллер включает в себя многоскоростную основанную на ПИ структуру управления. Скорость регулирования крутящего момента без разомкнутого контура медленнее, чем скорость управления током с обратной связью. Планирование задач для контроллера реализовано как конечный автомат Stateflow ®. Подсистема Возможностей содержит возможности, которые позволяют вам видеть результаты симуляции.

IPMSM Torque
                Control in a Series-Parallel HEV

Управление крутящим моментом IPMSM в последовательно-параллельном HEV

Упрощённое последовательно-параллельное гибридное электрическое транспортное средство (HEV). Синхронная машина с внутренними постоянными магнитами (IPMSM) и двигатель внутреннего сгорания (ICE) обеспечивают движение транспортного средства. ICE также использует электрогенератор, чтобы подзарядить высоковольтный аккумулятор во время вождения. Коробка передач транспортного средства и дифференциал реализованы с помощью модели редукции с фиксированным отношением. Подсистема Контроллер преобразует входы драйвера в команды крутящего момента. Стратегия управления транспортным средством реализована как конечный автомат Stateflow ®. Подсистема Контроллер управляет крутящим моментом двигателя внутреннего сгорания. Подсистема Контроллера Генератора управляет крутящим моментом электрогенератора. Подсистема контроллера привода управляет крутящим моментом IPMSM. Подсистема Возможностей содержит возможности, которые позволяют вам видеть результаты симуляции.

IPMSM Torque Control in an
                Axle-Drive HEV

Управление крутящим моментом IPMSM в осевом приводе HEV

Синхронная машина с внутренними постоянными магнитами (IPMSM), двигающая упрощенный электропривод с транспортным средством. Высоковольтная батарея питает IPMSM через управляемый трехфазный преобразователь. IPMSM работает как в моторном, так и в генерирующем режимах. Коробка передач транспортного средства и дифференциал реализованы с помощью модели редукции с фиксированным отношением. Подсистема Контроллера Транспортного средства преобразует входы драйвера в соответствующую команду крутящего момента. Подсистема контроллера привода управляет крутящим моментом IPMSM. Контроллер включает в себя многоскоростную основанную на ПИ структуру управления. Скорость регулирования крутящего момента без разомкнутого контура медленнее, чем скорость управления током с обратной связью. Планирование задач для контроллера реализовано как конечный автомат Stateflow ®. Подсистема Возможностей содержит возможности, которые позволяют вам видеть результаты симуляции.

Расширенные возможности

Генерация кода C/C + +
Сгенерируйте код C и C++ с помощью Coder™ Simulink ®

.
Введенный в R2017b