FEM-Parameterized PMSM

Синхронный двигатель с постоянными магнитами, заданный в терминах потокосцепления

Библиотека:
Simscape / Электрический / Электромеханический / Постоянный магнит

Описание

Блок FEM-Parameterized PMSM реализует модель постоянного магнита синхронного двигателя (PMSM), заданного в терминах магнитного потокосцепления. Вы параметрируете блок путем введения таблицы данных моторного магнитного потока в зависимости от угла ротора и текущего. Это - способ, которым сторонние магнитные пакеты метода конечных элементов (FEM) обычно экспортируют информацию о потоке. Из-за табличной формы поток может варьироваться нелинейным способом и на углу ротора и на текущий. Можно поэтому использовать этот блок для модели PMSM с трапециевидным профилем коэффициента противо-ЭДС, иногда названным бесщеточным двигателем постоянного тока, а также регулярным PMSM.

Рисунок показывает эквивалентную схему для соединенного звездой PMSM. Угол ротора является нулем, когда поток постоянного магнита выравнивает с A-фазой магнитную ось.

На практике поток, соединяющий каждую из этих трех обмоток, зависит от всех трех токов и угла ротора. Сведение в таблицу потока в зависимости от четырех независимых переменных может привести к неэффективности симуляции и значительным требованиям к памяти, чтобы управлять данными. Блок, поэтому, позволяет вам выбрать между следующими методами параметризации для потока и крутящего момента:

2-D partial derivative data — 2D поиск по таблице, с опциями, чтобы свести в таблицу в терминах текущего и угла ротора, или в терминах d- ось и q- токи оси. Право преимущественной покупки принимает постоянную взаимную индуктивность и поддерживает несинусоидальные профили коэффициента противо-ЭДС. Вторая опция принимает синусоидальный коэффициент противо-ЭДС и получает эффекты насыщения для внутренней части PMSMs (IPMSMs).
3-D partial derivative data — 3-D поиск по таблице, на основе постоянного тока, текущая квадратура, и угол ротора. Вы обеспечиваете данные о поиске потока для фазы a. Парк использования блока преобразовывает, чтобы сопоставить три статора извилистые токи с квадратурные токи и прямому. Этот метод уменьшает сложность данных, по сравнению с 4-D поиском по таблице, и поэтому приводит к улучшаемой производительности симуляции.
4-D partial derivative data — Поиск по таблице 4-D, на основе трех статоров извилистые токи и угол ротора. Вы обеспечиваете данные о поиске потока для фазы a. Эта модель имеет лучшую точность этих трех, но также и является самой дорогостоящей в терминах эффективности симуляции и требований к памяти.
3-D flux linkage data — 3-D поиск по таблице, на основе данных о потокосцеплении. Можно обеспечить данные о потокосцеплении во множестве форматов. Парк использования блока преобразовывает, чтобы сопоставить три статора извилистые токи с квадратурные токи и прямому. Этот метод уменьшает сложность данных, по сравнению с 4-D поиском по таблице, и поэтому приводит к улучшаемой производительности симуляции.

По умолчанию все варианты блока реализуют настройку раны Уая для обмоток статора. Однако возможно переключиться на настройку раны дельты, выбираемое использование параметра Winding type. Когда в настройке раны дельты, фаза a соединяется между портами a и b, фазой b между портами b и c и фазой c между портами c и a.

Чтобы получить доступ к этим методам параметризации, щелкните правой кнопкой по блоку по своей модели, выберите Simscape> Block choices, и затем выберите желаемый вариант блока, с или без тепловых портов. По умолчанию тепловые порты не осушены. Для получения дополнительной информации смотрите Тепловые Порты.

Модель 2D данных с постоянной взаимной индуктивностью

В этой 2D модели данных потока поток, соединяющий каждую обмотку, принят, чтобы зависеть нелинейно только от тока в той же самой обмотке плюс угол ротора. На практике это - разумное предположение для многих постоянный магнит синхронные двигатели; однако, это менее точно для коммутируемых двигателей нежелания. Учитывая это предположение, потоки в этих трех обмотках:

$[\begin{matrix} ϕ_{a} \\ \begin{array}{l} ϕ_{b} \\ ϕ_{c} \end{array} \end{matrix}] = [\begin{matrix} 0 & - M_{s} & - M_{s} \\ - M_{s} & 0 & - M_{s} \\ - M_{s} & - M_{s} & 0 \end{matrix}] [\begin{matrix} i_{a} \\ \begin{array}{l} i_{b} \\ i_{c} \end{array} \end{matrix}] + [\begin{matrix} ϕ (i_{a}, θ_{r}) \\ \begin{array}{l} ϕ (i_{b}, θ_{r} - 2 π / (3 N)) \\ ϕ (i_{c}, θ_{r} - 4 π / (3 N)) \end{array} \end{matrix}]$

где $ϕ (θ_{r}, i_{a})$ потокосцепление для A-фазы, вьющейся в зависимости от угла ротора и текущей A-фазы. Θ _r = 0 соответствует ротору d- ось, выравнивающаяся с A-фазой положительное направление магнитного потока. M _s является статором статора взаимная индуктивность.

Для улучшаемой числовой производительности уравнения, реализованные в блоке на самом деле, работают с частными производными потокосцепления относительно тока, $\partial ϕ (i, θ_{r}) / \partial i$ , и угол ротора, $\partial ϕ (i, θ_{r}) / \partial θ_{r}$ , вместо потока непосредственно. Если ваш пакет FEM не экспортирует эти частные производные, можно определить их использующий MATLAB^® скрипт. Смотрите Соленоид, Параметрированный с моделью Данных в качестве примера FEM и ее поддержкой скрипт MATLAB для примера того, как сделать это.

Электрические уравнения для блока, заданного в терминах частных производных потока:

$\begin{array}{l} v_{a} = \frac{\partial ϕ}{\partial i_{a}} \frac{d i_{a}}{d t} + \frac{\partial ϕ}{\partial θ_{r}} \frac{d θ_{r}}{d t} - M_{s} (\frac{d i_{b}}{d t} + \frac{d i_{c}}{d t}) + R_{s} i_{a} \\ v_{b} = \frac{\partial ϕ}{\partial i_{b}} \frac{d i_{b}}{d t} + \frac{\partial ϕ}{\partial θ_{r}} \frac{d θ_{r}}{d t} - M_{s} (\frac{d i_{a}}{d t} + \frac{d i_{c}}{d t}) + R_{s} i_{b} \\ v_{c} = \frac{\partial ϕ}{\partial i_{c}} \frac{d i_{c}}{d t} + \frac{\partial ϕ}{\partial θ_{r}} \frac{d θ_{r}}{d t} - M_{s} (\frac{d i_{a}}{d t} + \frac{d i_{b}}{d t}) + R_{s} i_{c} \end{array}$

где

v _a, v _b, v _c является напряжениями, применился к A, B, и обмоткам статора C.
i _a, i _b, i _c является токами статора в каждой из этих трех обмоток.
R _s является сопротивлением каждой из обмоток статора.
M _s является статором статора взаимная индуктивность.
$\partial ϕ / \partial i_{a}, \partial ϕ / \partial i_{b}, \partial ϕ / \partial i_{c}$ частные производные потокосцепления относительно статора, текущего в каждой из этих трех обмоток.
$\partial ϕ / \partial θ_{r}$ частная производная потокосцепления относительно угла ротора.

Блок может автоматически вычислить матрицу крутящего момента от информации о потоке, которую вы предоставляете. В качестве альтернативы можно установить параметр Calculate torque matrix? на No и непосредственно задайте крутящий момент в зависимости от угла ротора и текущего. Смотрите страницу с описанием блока FEM-Parameterized Rotary Actuator для получения дополнительной информации.

Модель 2D данных с синусоидальным коэффициентом противо-ЭДС

В этой 2D модели данных потока поток, соединяющий каждую обмотку, принят, чтобы зависеть нелинейно от всего статора, извилистые токи, плюс он принят, что потокосцепление постоянного магнита синусоидальное. Внутренний магнит PMSMs (или IPMSMs) обычно соответствует этому предположению хорошо. Уравнения:

$[\begin{matrix} ϕ_{d} \\ ϕ_{q} \end{matrix}] = [\begin{matrix} L_{d} (i_{d}, i_{q}) \\ L_{q} (i_{d}, i_{q}) \end{matrix}] [\begin{matrix} i_{d} \\ i_{q} \end{matrix}] + [\begin{matrix} ϕ_{m} (i_{d}, i_{q}) \end{matrix}]$

$T = \frac{3}{2} N (i_{q} (i_{d} L_{d} (i_{d}, i_{q}) + ϕ_{m} (i_{d}, i_{q})) - i_{d} i_{q} L_{q} (i_{d}, i_{q}))$

где

i _d и i _q является d- ось и q- токи оси, соответственно.
ϕ _d и ϕ _q является d- ось и q- потокосцепления оси, соответственно.
ϕ _m является потокосцеплением постоянного магнита.
L _d и L _q является d- ось и q- составляющие индукции, соответственно. Они приняты, чтобы зависеть от d- ось и q- токи оси.
N является количеством пар полюса.
T является электрическим крутящим моментом.

3-D модель данных частной производной Используя парк Transform

Работа с четырехмерными данными имеет и стоимость эффективности симуляции и стоимость памяти. Чтобы уменьшать табличную размерность до 3D, 3-D Парк использования модели данных преобразовывает, чтобы сопоставить эти три тока с квадратурные токи и прямому:

$[\begin{matrix} i_{d} \\ i_{q} \end{matrix}] = \frac{2}{3} [\begin{matrix} \cos θ_{e} & \cos (θ_{e} - \frac{2 π}{3}) & \cos (θ_{e} + \frac{2 π}{3}) \\ - \sin θ_{e} & - \sin (θ_{e} - \frac{2 π}{3}) & - \sin (θ_{e} + \frac{2 π}{3}) \end{matrix}] [\begin{matrix} i_{a} \\ \begin{array}{l} i_{b} \\ i_{c} \end{array} \end{matrix}]$

В общем случае Парк преобразовывает карты к прямому, квадратуре и токам нулевой последовательности. Однако текущая нулевая последовательность обычно мала под нормальными условиями работы. Поэтому модель пропускает зависимость терминов потокосцепления на текущей нулевой последовательности, и определяет потокосцепление в терминах только прямого и квадратурные токи плюс угол ротора. Уравнение потока для 3-D модели данных:

$[\begin{matrix} ϕ_{a} \\ \begin{array}{l} ϕ_{b} \\ ϕ_{c} \end{array} \end{matrix}] = [\begin{matrix} ϕ (i_{d}, i_{q}, θ_{r}) \\ \begin{array}{l} ϕ (i_{d}, i_{q}, θ_{r} - 2 π / (3 N)) \\ ϕ (i_{d}, i_{q}, θ_{r} - 4 π / (3 N)) \end{array} \end{matrix}]$

Электрические уравнения для блока также определены в терминах частных производных потока, похожих на 4-D модель данных. Можно вычислить 3-D данные о частной производной потокосцепления из 4-D использования данных о потокосцеплении ee_calculateFluxPartialDerivatives.

Модель данных частной производной 4-D

Поток, соединяющий каждую из обмоток, является функцией тока в той обмотке, токов в других двух обмотках и угла ротора. Для полной точности модель данных потока 4-D принимает, что потокосцепление является функцией этих трех токов и угла ротора, поэтому выполняя четырехмерный поиск по таблице. Уравнение потока:

$[\begin{matrix} ϕ_{a} \\ \begin{array}{l} ϕ_{b} \\ ϕ_{c} \end{array} \end{matrix}] = [\begin{matrix} ϕ (i_{a}, i_{b}, i_{c}, θ_{r}) \\ \begin{array}{l} ϕ (i_{b}, i_{c}, i_{a}, θ_{r} - 2 π / (3 N)) \\ ϕ (i_{c}, i_{a}, i_{b}, θ_{r} - 4 π / (3 N)) \end{array} \end{matrix}]$

где

ϕ _a, ϕ _b, ϕ _c является потокосцеплениями для A, B, и обмотками статора C.
i _a, i _b, i _c является токами статора в каждой из этих трех обмоток.
Θ _r является углом ротора. Θ _r = 0 соответствует случаю, где поток постоянного магнита выравнивается с потоком обмотки статора A-фазы.
N является количеством пар полюса.

Данные о потокосцеплении приняты циклические с Θ _r. Если, например, двигатель имеет шесть пар полюса, то областью значений для данных является 0 ≤ Θ _r ≤ 60 °. Необходимо обеспечить данные и в 0 и 60 градусах, и потому что данные являются циклическими, частные производные потокосцепления должны быть тем же самым в этих двух конечных точках.

Уравнение крутящего момента:

$τ = T (i_{a}, i_{b}, i_{c}, θ_{r})$

4-D модель данных не имеет опции для блока, чтобы определить крутящий момент из потокосцепления. Из-за увеличенных числовых издержек в 4-D случае лучше предварительно вычислить крутящий момент только однажды, вместо того, чтобы вычислить его каждый раз, когда вы запускаете симуляцию.

Для улучшаемой числовой производительности уравнения, реализованные в блоке на самом деле, работают с частными производными потокосцепления относительно этих трех токов и угла ротора, а не потока непосредственно. Если ваш пакет FEM не экспортирует эти частные производные, можно определить их использование ee_calculateFluxPartialDerivatives.

Электрические уравнения для блока, заданного в терминах частных производных потока:

$\begin{array}{l} v_{a} = \frac{\partial ϕ_{a}}{\partial i_{a}} \frac{d i_{a}}{d t} + \frac{\partial ϕ_{a}}{\partial i_{b}} \frac{d i_{b}}{d t} + \frac{\partial ϕ_{a}}{\partial i_{c}} \frac{d i_{c}}{d t} + \frac{\partial ϕ_{a}}{\partial θ_{r}} \frac{d θ_{r}}{d t} + R_{s} i_{a} \\ v_{b} = \frac{\partial ϕ_{b}}{\partial i_{a}} \frac{d i_{a}}{d t} + \frac{\partial ϕ_{b}}{\partial i_{b}} \frac{d i_{b}}{d t} + \frac{\partial ϕ_{b}}{\partial i_{c}} \frac{d i_{c}}{d t} + \frac{\partial ϕ_{b}}{\partial θ_{r}} \frac{d θ_{r}}{d t} + R_{s} i_{b} \\ v_{c} = \frac{\partial ϕ_{c}}{\partial i_{a}} \frac{d i_{a}}{d t} + \frac{\partial ϕ_{c}}{\partial i_{b}} \frac{d i_{b}}{d t} + \frac{\partial ϕ_{c}}{\partial i_{c}} \frac{d i_{c}}{d t} + \frac{\partial ϕ_{c}}{\partial θ_{r}} \frac{d θ_{r}}{d t} + R_{s} i_{c} \end{array}$

где

v _a, v _b, v _c является напряжениями, применился к A, B, и обмоткам статора C.
i _a, i _b, i _c является токами статора в каждой из этих трех обмоток.
R _s является сопротивлением каждой из обмоток статора.

3-D модели данных потокосцепления

3-D опции данных о потокосцеплении позволяют вам работать с необработанными данными о потокосцеплении, экспортированными из вашего моторного Design Tool конечного элемента (FE). Это в отличие от 3-D опций данных о частной производной, для которых необходимо определить частные производные. Можно обеспечить данные о потокосцеплении во множестве форматов, чтобы поддержать различные соглашения инструмента FE:

Плоские данные о потокосцеплении DQ-осей или данные о потокосцеплении A-фазы — поддержка инструментов Some, работающая с потокосцеплением, разрешенным в прямой (D) и квадратура (Q) оси. Преимущество этого подхода состоит в том, что данные для углов ротора в области значений 0 до 360/N/3 степеней требуются (где N является количеством пар полюса). Другие инструменты работают непосредственно с A-, B-и потокосцеплениями C-фазы, и для этого можно импортировать только потокосцепление A-фазы, для которого угловая область значений ротора должна быть в области значений 0 до 360/N степеней. Неявное предположение об импорте только данные A-фазы - то, что данные о фазе B и C являются тем же самым кроме переключенной на нижний регистр фазы.
Плоские использующие декартовы или полярные текущие координаты — Декартово табулирование подразумевает, что потокосцепление сведено в таблицу в терминах текущей D-оси и текущей Q-оси (плюс угол ротора). В качестве альтернативы полярное табулирование включает потокосцепления сведения в таблицу в терминах текущей величины, текущего угла усовершенствования относительно Q-оси и угла ротора. Преимущество полярных координат состоит в том, что это более естественно отражает разрешенные операционные токи, таким образом, избегая неиспользованных табличных точек данных.

Эти соглашения приводят к четырем опциям параметризации Flux linkage data format:

D and Q axes flux linkages as a function of D-axis current (iD), Q-axis current (iQ), and rotor angle (theta)
D and Q axes flux linkages as a function of peak current magnitude (I), current advance angle (B), and rotor angle (theta)
A-phase flux linkage as a function of D-axis current (iD), Q-axis current (iQ), and rotor angle (theta)
A-phase flux linkage as a function of peak current magnitude (I), current advance angle (B), and rotor angle (theta)

Помимо выбора формата данных потокосцепления, используемого вашим инструментом FE, необходимо выбрать версию Парка, преобразовывают используемый инструментом. Эти четыре соглашения описаны ниже и соответствуют этим четырем опциям для Park’s convention for tabulated data выпадающее меню.

Примечание

При рассмотрении регистрируемых значений для токов D-и Q-оси имейте в виду, что для каждой из этих опций, формат преобразован, по мере необходимости, так, чтобы внутренне блок FEM-Parameterized PMSM последовательно использовал Опцию 1.

Опция 1. Q приводит D, угол ротора, измеренный от A-фазы до D-оси

Это - соглашение Парка, используемое внутренне блоками моторного и машины Simscape™ Electrical™. Все другие опции преобразованы в этот формат.

N: количество пар полюсов
θ _r: угол ротора
i _d, i _q: D-ось и токи Q-оси
i _p: Текущая величина = $\sqrt{i_{d}^{2} + i_{q}^{2}}$
β: Текущий угол усовершенствования = $\tan^{- 1} (- i_{d} / i_{q})$

Соответствующий Парк преобразовывает,

$[\begin{matrix} i_{d} \\ i_{q} \\ i_{0} \end{matrix}] = \frac{2}{3} [\begin{matrix} \cos (N θ_{r}) & \cos (N θ_{r} - \frac{2 π}{3}) & \cos (N θ_{r} + \frac{2 π}{3}) \\ - \sin (N θ_{r}) & - \sin (N θ_{r} - \frac{2 π}{3}) & - \sin (N θ_{r} + \frac{2 π}{3}) \\ \frac{1}{2} & \frac{1}{2} & \frac{1}{2} \end{matrix}] [\begin{matrix} i_{a} \\ \begin{array}{l} i_{b} \\ i_{c} \end{array} \end{matrix}]$

где i _a, i _b и i _c является A-фаза, B-фаза и токи C-фазы, соответственно.

Опция 2. Q приводит D, угол ротора, измеренный от A-фазы до Q-оси

N: количество пар полюсов
θ _r: угол ротора
i _d, i _q: D-ось и токи Q-оси
i _p: Текущая величина = $\sqrt{i_{d}^{2} + i_{q}^{2}}$
β: Текущий угол усовершенствования = $\tan^{- 1} (- i_{d} / i_{q})$

Соответствующий Парк преобразовывает,

$[\begin{matrix} i_{d} \\ i_{q} \\ i_{0} \end{matrix}] = \frac{2}{3} [\begin{matrix} \sin (N θ_{r}) & \sin (N θ_{r} - \frac{2 π}{3}) & \sin (N θ_{r} + \frac{2 π}{3}) \\ \cos (N θ_{r}) & \cos (N θ_{r} - \frac{2 π}{3}) & \cos (N θ_{r} + \frac{2 π}{3}) \\ \frac{1}{2} & \frac{1}{2} & \frac{1}{2} \end{matrix}] [\begin{matrix} i_{a} \\ \begin{array}{l} i_{b} \\ i_{c} \end{array} \end{matrix}]$

где i _a, i _b и i _c является A-фаза, B-фаза и токи C-фазы, соответственно.

Опция 3. D приводит Q, угол ротора, измеренный от A-фазы до D-оси

N: количество пар полюсов
θ _r: угол ротора
i _d, i _q: D-ось и токи Q-оси
i _p: Текущая величина = $\sqrt{i_{d}^{2} + i_{q}^{2}}$
β: Текущий угол усовершенствования = $\tan^{- 1} (- i_{d} / i_{q})$

Соответствующий Парк преобразовывает,

$[\begin{matrix} i_{d} \\ i_{q} \\ i_{0} \end{matrix}] = \frac{2}{3} [\begin{matrix} \cos (N θ_{r}) & \cos (N θ_{r} - \frac{2 π}{3}) & \cos (N θ_{r} + \frac{2 π}{3}) \\ \sin (N θ_{r}) & \sin (N θ_{r} - \frac{2 π}{3}) & \sin (N θ_{r} + \frac{2 π}{3}) \\ \frac{1}{2} & \frac{1}{2} & \frac{1}{2} \end{matrix}] [\begin{matrix} i_{a} \\ \begin{array}{l} i_{b} \\ i_{c} \end{array} \end{matrix}]$

где i _a, i _b и i _c является A-фаза, B-фаза и токи C-фазы, соответственно.

Опция 4. D приводит Q, угол ротора, измеренный от A-фазы до Q-оси

N: количество пар полюсов
θ _r: угол ротора
i _d, i _q: D-ось и токи Q-оси
i _p: Текущая величина = $\sqrt{i_{d}^{2} + i_{q}^{2}}$
β: Текущий угол усовершенствования = $\tan^{- 1} (- i_{d} / i_{q})$

Соответствующий Парк преобразовывает,

$[\begin{matrix} i_{d} \\ i_{q} \\ i_{0} \end{matrix}] = \frac{2}{3} [\begin{matrix} - \sin (N θ_{r}) & - \sin (N θ_{r} - \frac{2 π}{3}) & - \sin (N θ_{r} + \frac{2 π}{3}) \\ \cos (N θ_{r}) & \cos (N θ_{r} - \frac{2 π}{3}) & \cos (N θ_{r} + \frac{2 π}{3}) \\ \frac{1}{2} & \frac{1}{2} & \frac{1}{2} \end{matrix}] [\begin{matrix} i_{a} \\ \begin{array}{l} i_{b} \\ i_{c} \end{array} \end{matrix}]$

где i _a, i _b и i _c является A-фаза, B-фаза и токи C-фазы, соответственно.

Вычисление потерь в железе

Потери в железе моделей блока FEM-Parameterized PMSM согласно методам параметризации вы выбираете для потока и крутящего момента.

Для 2-D partial derivative data, 3-D partial derivative data и опций 4-D partial derivative data, с или без тепловых портов, модель потери в железе основана на работе Меллора [1]. Потери в железе разделены на два термина, одно представление основного пути к намагничиванию и другое представление перекрестного зубного пути к совету, который становится активным во время ослабленной операции поля.

Термин, представляющий основной путь к намагничиванию, зависит от вызванного напряжения статора RMS, $V_{m_{r m s}}^{}$ :

$P_{O C} (V_{m_{r m s}}^{}) = \frac{a_{h}}{k} V_{m_{r m s}}^{} + \frac{a_{j}}{k^{2}} V_{m_{r m s}}^{2} + \frac{a_{e x}}{k^{1.5}} V_{m_{r m s}}^{1.5}$

Это - доминирующий термин во время операции без загрузок. k является коэффициентом противо-ЭДС, постоянной, связывающим вольты RMS на Гц. Это задано как $k = V_{m_{r m s}}^{} / f$ , где f является электрической частотой. Первый термин на правой стороне является магнитной гистерезисной потерей, второй является потеря токов Фуко, и третьей является избыточная потеря. Эти три коэффициента, появляющиеся на числителях, выведены из значений, что вы предусматриваете гистерезис разомкнутой цепи, вихрь и избыточные потери.

Термин, представляющий перекрестный зубной путь к совету, становится важным, когда поле размагничивания создано и может быть определено из теста короткой схемы анализа конечных элементов. Это зависит от эдс RMS, сопоставленной с перекрестным зубным потоком совета, $V_{d_{r m s}}^{*}$ :

$P_{S C} (V_{d_{r m s}}^{*}) = \frac{b_{h}}{k} V_{d_{r m s}}^{*} + \frac{b_{j}}{k^{2}} V_{d_{r m s}}^{* 2} + \frac{b_{e x}}{k^{1.5}} V_{d_{r m s}}^{* 1.5}$

Три термина числителя выведены из значений, вы предусматриваете гистерезис короткой схемы, вихрь и избыточные потери.

Метод параметризации Steinmetz

Для 3-D flux linkage data с или без тепловых портов, можно также смоделировать потери в железе на основе уравнения Steinmetz. Метод Steinmetz масштабируется для различных частот вращения двигателя или электрических частот так, чтобы данные о потере в железе только требовались как функция моторных токов.

Если вы устанавливаете параметр Iron losses modeling на Specify open and short circuit loss data (permanent magnet motors only), блок использует метод Steinmetz, но принимает постоянные коэффициенты и никакую зависимость от максимального тока и текущего усовершенствования фазы. Выберите эту опцию, если у вас есть dyno измерения или если вы выполняете анализ FE, чтобы получить потери в железе от только разомкнутой цепи и симуляций короткой схемы.

С другой стороны, если вы устанавливаете параметр Flux linkage data format на любой D and Q axes flux linkages as a function of peak current magnitude (I), current advance angle (B), and rotor angle (theta) или A-phase flux linkage as a function of peak current magnitude (I), current advance angle (B), and rotor angle (theta) , затем блок свел в таблицу коэффициенты с Peak current magnitude vector, I и параметрами Current advance angle vector, B, так, чтобы потерями в железе дали:

$\begin{array}{l} P_{r o t o r} (f) = k_{h r} (I_{p}, β) f + k_{J r} (I_{p}, β) f^{2} + k_{e r} (I_{p}, β) f^{1.5} \\ P_{s t a t o r} (f) = k_{h s} (I_{p}, β) f + k_{J s} (I_{p}, β) f^{2} + k_{e s} (I_{p}, β) f^{1.5} \end{array}$

где:

f является электрической частотой в Hz.
_khr(Ip,β) является Rotor hysteresis loss coefficient, k_hr(I,B).
_kJr(Ip,β) является Rotor eddy current loss coefficient, k_Jr(I,B).
_ker(Ip,β) является Rotor excess current loss coefficient, k_er(I,B).
_khs(Ip,β) является Stator hysteresis loss coefficient, k_hs(I,B).
_kJs(Ip,β) является Stator eddy current loss coefficient, k_Js(I,B).
_kes(Ip,β) является Stator excess current loss coefficient, k_es(I,B).

Точно так же, если вы устанавливаете параметр Flux linkage data format на любой D and Q axes flux linkages as a function of D-axis current (iD), Q-axis current (iQ), and rotor angle (theta) или A-phase flux linkage as a function of D-axis current (iD), Q-axis current (iQ), and rotor angle (theta), затем потерями в железе дают:

$\begin{array}{l} P_{r o t o r} (f) = k_{h r} (i_{D}, i_{Q}) f + k_{J r} (i_{D}, i_{Q}) f^{2} + k_{e r} (i_{D}, i_{Q}) f^{1.5} \\ P_{s t a t o r} (f) = k_{h s} (i_{D}, i_{Q}) f + k_{J s} (i_{D}, i_{Q}) f^{2} + k_{e s} (i_{D}, i_{Q}) f^{1.5} \end{array}$

где:

_khr(iD,iQ) является Rotor hysteresis loss coefficient, k_hr(iD,iQ).
_kJr(iD,iQ) является Rotor eddy current loss coefficient, k_Jr(iD,iQ).
_ker(iD,iQ) является Rotor excess current loss coefficient, k_er(iD,iQ).
_khs(iD,iQ) является Stator hysteresis loss coefficient, k_hs(iD,iQ).
_kJs(iD,iQ) является Stator eddy current loss coefficient, k_Js(iD,iQ).
_kes(iD,iQ) является Stator excess current loss coefficient, k_es(iD,iQ).

Выберите эту опцию только в сочетании с моторным Design Tool, который может вычислить коэффициенты. Для получения дополнительной информации смотрите Импорт Данные о Потокосцеплении IPMSM из примера Моторного CAD.

Тепловые порты

Блок имеет четыре дополнительных тепловых порта, один для каждой из этих трех обмоток и один для ротора. Эти порты скрыты по умолчанию. Чтобы осушить тепловые порты, щелкните правой кнопкой по блоку по своей модели, выберите Simscape> Block choices, и затем выберите желаемый вариант блока с тепловыми портами: 2-D partial derivative data | Show thermal port, 3-D partial derivative data | Show thermal port, 4-D partial derivative data | Show thermal port или 3-D flux linkage data | Show thermal port. Это действие отображает тепловые порты на значке блока и отсоединяет параметры Thermal Port и Temperature Dependence. Эти параметры описаны далее на этой странице с описанием.

Используйте тепловые порты, чтобы симулировать эффекты медного сопротивления и потерь в железе, которые преобразовывают электроэнергию в теплоту. Для получения дополнительной информации об использовании тепловых портов в блоках привода смотрите Термальные эффекты Симуляции во Вращательных и Поступательных Приводах.

Допущения и ограничения

Этот блок имеет нижеследующие ограничения:

Для модели 2D данных статор статора взаимная индуктивность, заданная значением параметров Stator mutual inductance, Ms, является постоянной в процессе моделирования и не меняется в зависимости от угла ротора. Это означает, что блок подходит для моделирования большей части PMSM и бесщеточных двигателей постоянного тока, но не переключенных двигателей нежелания.
3-D и 4-D модели данных принимают симметрию, так, чтобы зависимость от потокосцепления от токов и угла ротора для обмоток B и C могла быть определена из этого для обмотки A.
Для 4-D модели данных рассмотрите требования к памяти при фиксации независимых значений параметров (три тока и углы ротора). Опция линейной интерполяции использует меньше памяти, но опция сплайн-интерполяции более точна для данного независимого интервала параметра.
Модель потерь в железе принимает синусоидальные токи.

Порты

Сохранение

развернуть все

`a` — Связь A-фазы
электрический

Электрический порт сохранения сопоставлен со связью A-фазы.

`b` — Связь B-фазы
электрический

Электрический порт сохранения сопоставлен со связью B-фазы.

`c` — Связь C-фазы
электрический

Электрический порт сохранения сопоставлен со связью C-фазы.

`n` — Нейтральная фаза
электрический

Электрический порт сохранения сопоставлен с нейтральной фазой.

Зависимости

Чтобы осушить этот порт, щелкните правой кнопкой по блоку по своей модели, выберите Simscape> Block choices, и затем также:

Выберите желаемый вариант блока с или без тепловых портов: 2-D partial derivative data, 3-D partial derivative data, 4-D partial derivative data
Выберите вариант 3-D flux linkage data | No thermal port или 3-D flux linkage data | Show thermal port и установите параметр Expose neutral port на Yes.

`C` — Моторный случай
механическое устройство

Порт сохранения вращательного механического устройства сопоставлен с моторным случаем.

`R` — Моторный ротор
механическое устройство

Порт сохранения вращательного механического устройства сопоставлен с моторным ротором.

`HA` — Обмотка теплового порта
тепловой

Тепловой порт сохранения, сопоставленный с обмоткой A. Для получения дополнительной информации смотрите Тепловые Порты.

`HB` — Обмотка B тепловой порт
тепловой

Тепловой порт сохранения, сопоставленный с обмоткой B. Для получения дополнительной информации смотрите Тепловые Порты.

`HC` — Обмотка C тепловой порт
тепловой

Тепловой порт сохранения, сопоставленный с обмоткой C. Для получения дополнительной информации смотрите Тепловые Порты.

`HR` — Ротор тепловой порт
тепловой

Тепловой порт сохранения сопоставлен с ротором. Для получения дополнительной информации смотрите Тепловые Порты.

Параметры

развернуть все

Электрический (2D вариант данных о частной производной)

Эта настройка параметров Electrical соответствует 2D вариантам Блока данных Частной производной, с или без тепловых портов. Если вы используете 3-D Данные о Частной производной, 4-D Данные о Частной производной или 3-D вариант Flux Linkage Data блока, смотрите Электрический (3-D Вариант Данных о Частной производной), Электрический (4-D Вариант Данных о Частной производной), или Электрический (3-D Вариант Данных о Потокосцеплении) соответственно.

`Parameterization` — Метод параметризации
`Assume constant mutual inductance - tabulate with phase current and rotor angle` (значение по умолчанию) | `Assume sinusoidal back emf - tabulate with d- and q-axis currents`

Выберите метод параметризации:

Assume constant mutual inductance - tabulate with phase current and rotor angle — Этот метод принимает, что поток, соединяющий каждую обмотку, зависит нелинейно только от тока в той же самой обмотке плюс угол ротора.
Assume sinusoidal back emf - tabulate with d- and q-axis currents — Этот метод принимает, что поток, соединяющий каждую обмотку, зависит нелинейно от всего статора извилистые токи. Это также принимает, что потокосцепление постоянного магнита является синусоидальным. Эта опция обычно является подходящим вариантом для внутреннего магнита PMSMs (или IPMSMs).

`Winding type` — Настройка обмоток статора
`Wye-wound` (значение по умолчанию) | `Delta-wound`

Выберите настройку для обмоток статора:

Wye-wound — Обмотки статора являются раной Уая.
Delta-wound — Обмотки статора являются раной дельты. a - фаза соединяется между портами a и b, b - фазой между портами b и c и c - фаза между портами c и a.

`Current vector, i` — Вектор из токов
[-2, 0, 2] `A` (значение по умолчанию)

Вектор из токов, соответствующих обеспеченным частным производным потокосцепления. Текущий вектор должен быть двухсторонним (имейте положительные и отрицательные величины).

Зависимости

`Rotor angle vector, theta` — Вектор из углов ротора
[0, 20, 40, 60] `deg` (значение по умолчанию)

Вектор из углов ротора, соответствующих обеспеченным частным производным потокосцепления. Вектор должен запуститься в нуле. Это значение соответствует углу, где магнитный поток A-фазы выравнивает с ротором постоянное магнитное пиковое направление потока (прямая ось или dось. Последнее значение, Θ _макс., должно быть углом ротора, где шаблон потокосцепления достигает максимума снова. Поэтому количество пар полюса является 360/Θmax, если Θ _макс. описывается в градусах. Значение по умолчанию соответствует 6 парным полюсом двигателям.

Зависимости

`Flux linkage partial derivative wrt current, dPhi(i,theta)/di` — Частная производная потокосцепления относительно тока
`0.0002*ones(3,4)` `Wb/A` (значение по умолчанию)

Матрица частных производных потокосцепления относительно тока, заданного в зависимости от текущего вектора и углового вектора ротора. Потокосцепление является потоком, умноженным на количество обмотки поворотов. Значение по умолчанию соответствует особому случаю, где индуктивность статора не зависит от текущего статора или от угла ротора.

Зависимости

`Flux linkage partial derivative wrt angle, dPhi(i,theta)/dtheta` — Частная производная потокосцепления относительно угла
[0, -0.16, 0.16, 0; 0, -0.16, 0.16, 0; 0, -0.16, 0.16, 0] `Wb/rad` (значение по умолчанию)

Матрица частных производных потокосцепления относительно угла ротора, заданного в зависимости от текущего вектора и углового вектора ротора. Потокосцепление является потоком, умноженным на количество обмотки поворотов. Значением по умолчанию является [0, -0.16, 0.16, 0; 0, -0.16, 0.16, 0; 0, -0.16, 0.16, 0] Wb/rad, который соответствует особому случаю, где индуктивность статора не зависит от текущего статора.

Зависимости

`Direct axis current vector, id` — Прямая ось текущий вектор
[-200, 0, 200] `A` (значение по умолчанию)

Вектор из d- токи оси, соответствующие обеспеченной индуктивности. Текущий вектор должен быть двухсторонним (имейте положительные и отрицательные величины).

Зависимости

Этот параметр отображается только, когда вы устанавливаете параметр Parameterization на Assume sinusoidal back emf - tabulate with d- and q-axis currents.

`Quadrature axis current vector, iq` — Квадратурная ось текущий вектор
[-200, 0, 200] `A` (значение по умолчанию)

Вектор из q- токи оси, соответствующие обеспеченной индуктивности. Текущий вектор должен быть двухсторонним (имейте положительные и отрицательные величины).

Зависимости

`Ld matrix, Ld(id,iq)` — Матрица Ld
`0.0002*ones(3,3)` `H` (значение по умолчанию)

Матрица d- составляющие индукции относительно тока, заданного в зависимости от d- ось и q- ось текущие векторы.

Зависимости

`Lq matrix, Lq(id,iq)` — Матрица Lq
`0.0002*ones(3,3)` `H` (значение по умолчанию)

Матрица q- составляющие индукции относительно тока, заданного в зависимости от d- ось и q- ось текущие векторы.

Зависимости

`Permanent magnet flux linkage, PM(id,iq)` — Потокосцепление постоянного магнита
`0.1*ones(3,3)` `Wb` (значение по умолчанию)

Матрица потокосцеплений постоянного магнита относительно тока, заданного в зависимости от d- ось и q- ось текущие векторы. Потокосцепление является потоком, умноженным на количество обмотки поворотов.

Зависимости

`Number of pole pairs` Количество пар полюсов
6 (значение по умолчанию)

Количество электродвигателя с постоянным магнитом подпирает пары шестами.

Зависимости

`Calculate torque matrix?` — Электромагнитная спецификация данных о крутящем моменте
`Yes` (значение по умолчанию) | `No — specify directly`

Задайте способ обеспечить электромагнитные данные о крутящем моменте:

Да — блок вычисляет крутящий момент от информации о потокосцеплении, в зависимости от угла ротора и текущего.
No — specify directly — Введите электромагнитные данные о крутящем моменте непосредственно, при помощи параметра Torque matrix, T(i,theta).

Зависимости

Этот параметр отображается только, когда вы устанавливаете параметр Parameterization на Assume constant mutual inductance - tabulate with phase current and rotor angle. Если вы устанавливаете параметр Parameterization на Assume sinusoidal back emf - tabulate with d- and q-axis currents, уравнение для крутящего момента является явным в терминах предоставленных матриц.

`Torque matrix, T(i,theta)` — Матрица крутящего момента
`zeros(3, 3, 3, 4)` `N*m` (значение по умолчанию)

Укажите, что матрица электромагнитного крутящего момента применилась к ротору, в зависимости от угла ротора и текущего. Этот параметр отображается, только если Calculate torque matrix? установлен в No — specify directly.

Зависимости

Этот параметр отображается только, когда вы устанавливаете параметр Calculate torque matrix? на No — specify directly.

`Interpolation method` метод интерполяции
`Linear` `Smooth` (значение по умолчанию)

Выберите один из следующих методов интерполяции для аппроксимации итогового значения, когда исходное значение находится между двумя последовательными узлами решетки:

Linear — Использует расширение линейного алгоритма для многомерной интерполяции. Выберите эту опцию, чтобы получить лучшую эффективность.
Smooth — Использует модифицированный алгоритм Интерполяции Акима. Выберите эту опцию, чтобы создать непрерывную поверхность с непрерывными производными первого порядка.

Для получения дополнительной информации о методах интерполяции смотрите страницу с описанием блока PS Lookup Table (2D).

`Stator resistance per phase, Rs` — Сопротивление статора на фазу
0.013 `Ohm` (значение по умолчанию)

Сопротивление каждой из обмоток статора.

`Stator mutual inductance, Ms` — Статор взаимная индуктивность
0.00002 `H` (значение по умолчанию)

Взаимная индуктивность статора статора, которая принята, чтобы быть независимой и от текущего угла и от угла ротора.

Зависимости

`Stator zero-sequence inductance, L0` — Индуктивность нулевой последовательности статора
0.00016 `H` (значение по умолчанию)

Индуктивность нулевой последовательности.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Parameterization на Assume sinusoidal back emf - tabulate with d- and q-axis currents.

Электрический (3-D вариант данных о частной производной)

Эта настройка параметров Electrical соответствует 3-D вариантам Блока данных Частной производной, с или без тепловых портов. Если вы используете 2D Данные о Частной производной, 4-D Данные о Частной производной или 3-D вариант Flux Linkage Data блока, смотрите Электрический (2D Вариант Данных о Частной производной), Электрический (4-D Вариант Данных о Частной производной), или Электрический (3-D Вариант Данных о Потокосцеплении) соответственно.

`Winding type` — Настройка обмоток статора
`Wye-wound` (значение по умолчанию) | `Delta-wound`

Выберите настройку для обмоток статора:

Wye-wound — Обмотки статора являются раной Уая.
Delta-wound — Обмотки статора являются раной дельты. a - фаза соединяется между портами a и b, b - фазой между портами b и c и c - фаза между портами c и a.

`Direct-axis current vector, iD` — Прямая ось текущий вектор
[-200, 0, 200] `A` (значение по умолчанию)

Вектор из токов прямой оси, соответствующих обеспеченным частным производным потокосцепления. Текущий вектор должен быть двухсторонним (имейте положительные и отрицательные величины).

`Quadrature-axis current vector, iQ` — Квадратурная ось текущий вектор
[-200, 0, 200] `A` (значение по умолчанию)

Вектор из токов квадратурной оси, соответствующих обеспеченным частным производным потокосцепления. Текущий вектор должен быть двухсторонним (имейте положительные и отрицательные величины).

`Rotor angle vector, theta` — Угловой вектор ротора
[0, 20, 40, 60] `deg` (значение по умолчанию)

`A-phase flux linkage partial derivative wrt iA, dPhiA(iD,iQ,theta)/diA` — Частная производная потокосцепления A-фазы относительно iA
`zeros(3, 3, 4)` `Wb/A` (значение по умолчанию)

Матрица частных производных потокосцепления A-фазы относительно тока в обмотке A, заданный в зависимости от двух текущих векторов и углового вектора ротора. Потокосцепление является потоком, умноженным на количество обмотки поворотов.

`A-phase flux linkage partial derivative wrt iB, dPhiA(iD,iQ,theta)/diB` — Частная производная потокосцепления A-фазы относительно iB
`zeros(3, 3, 4)` `Wb/A` (значение по умолчанию)

Матрица частных производных потокосцепления A-фазы относительно тока в обмотке B, заданный в зависимости от двух текущих векторов и углового вектора ротора. Потокосцепление является потоком, умноженным на количество обмотки поворотов.

`A-phase flux linkage partial derivative wrt iC, dPhiA(iD,iQ,theta)/diC` — Частная производная потокосцепления A-фазы относительно iC
`zeros(3, 3, 4)` `Wb/A` (значение по умолчанию)

Матрица частных производных потокосцепления A-фазы относительно тока в обмотке C, заданный в зависимости от двух текущих векторов и углового вектора ротора. Потокосцепление является потоком, умноженным на количество обмотки поворотов.

`A-phase flux linkage partial derivative wrt angle, dPhiA(iD,iQ,theta)/dtheta` — Частная производная потокосцепления A-фазы относительно угла
`zeros(3, 3, 4)` `Wb/rad` (значение по умолчанию)

Матрица частных производных потокосцепления A-фазы относительно угла ротора, заданного в зависимости от двух текущих векторов и углового вектора ротора. Потокосцепление является потоком, умноженным на количество обмотки поворотов.

`Torque matrix, T(iD,iQ,theta)` — Матрица крутящего момента
`zeros(3, 3, 4)` `N*m` (значение по умолчанию)

Укажите, что матрица электромагнитного крутящего момента применилась к ротору, в зависимости от этих двух токов и угла ротора.

`Interpolation method` метод интерполяции
`Linear` (значение по умолчанию) | `Smooth`

Linear — Использует расширение линейного алгоритма для многомерной интерполяции. Выберите эту опцию, чтобы получить лучшую эффективность.
Smooth — Использует модифицированный алгоритм Интерполяции Акима. Выберите эту опцию, чтобы создать непрерывную поверхность с непрерывными производными первого порядка.

Для получения дополнительной информации о методах интерполяции смотрите страницу с описанием блока PS Lookup Table (3D).

`Stator resistance per phase, Rs` — Сопротивление статора на фазу
0.013 `Ohm` (значение по умолчанию)

Сопротивление каждой из обмоток статора.

Электрический (4-D вариант данных о частной производной)

Эта настройка параметров Electrical соответствует 4-D вариантам Блока данных Частной производной, с или без тепловых портов. Если вы используете 2D Данные о Частной производной, 3-D Данные о Частной производной или 3-D вариант Flux Linkage Data блока, видят Электрический (2D Вариант Данных о Частной производной), Электрический (3-D Вариант Данных о Частной производной), или Электрический (3-D Вариант Данных о Потокосцеплении) соответственно.

`Winding type` — Настройка обмоток статора
`Wye-wound` (значение по умолчанию) | `Delta-wound`

Выберите настройку для обмоток статора:

Wye-wound — Обмотки статора являются раной Уая.
Delta-wound — Обмотки статора являются раной дельты. a - фаза соединяется между портами a и b, b - фазой между портами b и c и c - фаза между портами c и a.

`A-phase current vector, iA` — A-фаза текущий вектор
[-200, 0, 200] `A` (значение по умолчанию)

Вектор из токов A-фазы, соответствующих обеспеченным частным производным потокосцепления. Текущий вектор должен быть двухсторонним (имейте положительные и отрицательные величины).

`B-phase current vector, iB` — B-фаза текущий вектор
[-200, 0, 200] `A` (значение по умолчанию)

Вектор из токов B-фазы, соответствующих обеспеченным частным производным потокосцепления. Текущий вектор должен быть двухсторонним (имейте положительные и отрицательные величины).

`C-phase current vector, iC` — C-фаза текущий вектор
[-200, 0, 200] `A` (значение по умолчанию)

Вектор из токов C-фазы, соответствующих обеспеченным частным производным потокосцепления. Текущий вектор должен быть двухсторонним (имейте положительные и отрицательные величины).

`Rotor angle vector, theta` — Угловой вектор ротора
[0, 20, 40, 60] `deg` (значение по умолчанию)

`A-phase flux linkage partial derivative wrt iA, dPhiA(iA,iB,iC,theta)/diA` — Частная производная потокосцепления A-фазы относительно iA
`zeros(3, 3, 3, 4)` `Wb/A` (значение по умолчанию)

Матрица частных производных потокосцепления A-фазы относительно тока в обмотке A, заданный в зависимости от трех текущих векторов и углового вектора ротора. Потокосцепление является потоком, умноженным на количество обмотки поворотов.

`A-phase flux linkage partial derivative wrt iB, dPhiA(iA,iB,iC,theta)/diB` — Частная производная потокосцепления A-фазы относительно iB
`zeros(3, 3, 3, 4)` `Wb/A` (значение по умолчанию)

Матрица частных производных потокосцепления A-фазы относительно тока в обмотке B, заданный в зависимости от трех текущих векторов и углового вектора ротора. Потокосцепление является потоком, умноженным на количество обмотки поворотов.

`A-phase flux linkage partial derivative wrt iC, dPhiA(iA,iB,iC,theta)/diC` — Частная производная потокосцепления A-фазы относительно iC
`zeros(3, 3, 3, 4)` `Wb/A` (значение по умолчанию)

Матрица частных производных потокосцепления A-фазы относительно тока в обмотке C, заданный в зависимости от трех текущих векторов и углового вектора ротора. Потокосцепление является потоком, умноженным на количество обмотки поворотов.

`A-phase flux linkage partial derivative wrt angle, dPhiAiA,iB,iC,theta)/dtheta` — Частная производная потокосцепления A-фазы относительно угла
`zeros(3, 3, 3, 4)` `Wb/rad` (значение по умолчанию)

Матрица частных производных потокосцепления A-фазы относительно угла ротора, заданного в зависимости от трех текущих векторов и углового вектора ротора. Потокосцепление является потоком, умноженным на количество обмотки поворотов.

`Torque matrix, T(iA,iB,iC,theta)` — Матрица крутящего момента
`zeros(3, 3, 3, 4)` `N*m` (значение по умолчанию)

Укажите, что матрица электромагнитного крутящего момента применилась к ротору, в зависимости от этих трех токов и угла ротора.

`Interpolation method` метод интерполяции
`Linear` (значение по умолчанию) | `Smooth`

Linear — Использует расширение линейного алгоритма для многомерной интерполяции. Выберите эту опцию, чтобы получить лучшую эффективность.
Smooth — Использует модифицированный алгоритм Интерполяции Акима. Выберите эту опцию, чтобы создать непрерывную поверхность с непрерывными производными первого порядка.

`Stator resistance per phase, Rs` — Сопротивление статора на фазу
0.013 `Ohm` (значение по умолчанию)

Сопротивление каждой из обмоток статора.

Электрический (3-D вариант данных о потокосцеплении)

Эта настройка параметров Electrical соответствует 3-D вариантам Блока данных Потокосцепления, с или без тепловых портов. Если вы используете 2D Данные о Частной производной, 3-D Данные о Частной производной или 4-D вариант Partial Derivative Data блока, видят Электрический (2D Вариант Данных о Частной производной), Электрический (3-D Вариант Данных о Частной производной), или Электрический (4-D Вариант Данных о Частной производной), соответственно.

`Flux linkage data format` — Формат данных потокосцепления
`D and Q axes flux linkages as a function of D-axis current (iD), Q-axis current (iQ), and rotor angle (theta)` (значение по умолчанию) | `D and Q axes flux linkages as a function of peak current magnitude (I), current advance angle (B), and rotor angle (theta)` | `A-phase flux linkage as a function of D-axis current (iD), Q-axis current (iQ), and rotor angle (theta)` | `A-phase flux linkage as a function of peak current magnitude (I), current advance angle (B), and rotor angle (theta)`

Выберите формат данных потокосцепления, используемый вашим инструментом FE:

D and Q axes flux linkages as a function of D-axis current (iD), Q-axis current (iQ), and rotor angle (theta)
D and Q axes flux linkages as a function of peak current magnitude (I), current advance angle (B), and rotor angle (theta)
A-phase flux linkage as a function of D-axis current (iD), Q-axis current (iQ), and rotor angle (theta)
A-phase flux linkage as a function of peak current magnitude (I), current advance angle (B), and rotor angle (theta)

`Winding type` — Настройка обмоток статора
`Wye-wound` (значение по умолчанию) | `Delta-wound`

Выберите настройку для обмоток статора:

Wye-wound — Обмотки статора являются раной Уая.
Delta-wound — Обмотки статора являются раной дельты. a - фаза соединяется между портами a и b, b - фазой между портами b и c и c - фаза между портами c и a.

`Expose neutral port` — Нейтральная видимость порта
`No` (значение по умолчанию) | `Yes`

Осушить ли нейтральный порт блока.

Если вы осушаете нейтральный порт, блок также моделирует нулевые токи последовательности. Нулевая последовательность параметрируется параметром Stator zero-sequence inductance, L0. Когда вы сводите в таблицу в терминах iD и iQ, или в терминах текущей величины и усовершенствования фазы, нет никакой информации о нелинейной зависимости от текущей нулевой последовательности, и блок вводит степень приближения. Для более точных результатов, особенно для больших токов нулевой последовательности, используют опцию варианта 4-D partial derivative data.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите параметр Winding type на Wye-wound.

`Number of pole pairs` Количество пар полюсов
4 (значение по умолчанию)

Количество электродвигателя с постоянным магнитом подпирает пары шестами. Значением по умолчанию является 4.

`Park's convention for tabulated data` — Соглашение парка для табличных данных
`Q leads D, rotor angle measured from A-phase to D-axis` (значение по умолчанию) | `Q leads D, rotor angle measured from A-phase to Q-axis` | `D leads Q, rotor angle measured from A-phase to D-axis` | `D leads Q, rotor angle measured from A-phase to Q-axis`

Выберите порядок, и опорный угол для Парка преобразовывают отображение данных данных dq к этим трем обмоткам.

Q leads D, rotor angle measured from A-phase to D-axis — Прямое квадратурой преобразование с углом, измеренным относительно оси d.
Q leads D, rotor angle measured from A-phase to Q-axis — Прямое квадратурой преобразование с углом, измеренным относительно оси q.
D leads Q, rotor angle measured from A-phase to D-axis — Преобразование прямой квадратуры с углом, измеренным относительно оси d.
D leads Q, rotor angle measured from A-phase to Q-axis — Преобразование прямой квадратуры с углом, измеренным относительно оси q.

`Direct-axis current vector, iD` — Прямая ось текущий вектор
[-200, 0, 200] `A` (значение по умолчанию)

Вектор из токов прямой оси, в которых сведено в таблицу потокосцепление. Текущий вектор должен быть двухсторонним (имейте положительные и отрицательные величины).

Зависимости

Этот параметр отображается только, когда вы устанавливаете параметр Flux linkage data format на D and Q axes flux linkages as a function of D-axis current (iD), Q-axis current (iQ), and rotor angle (theta) или A-phase flux linkage as a function of D-axis current (iD), Q-axis current (iQ), and rotor angle (theta).

`Quadrature-axis current vector, iQ` — Квадратурная ось текущий вектор
[-200, 0, 200] `A` (значение по умолчанию)

Вектор из токов квадратурной оси, в которых сведено в таблицу потокосцепление. Текущий вектор должен быть двухсторонним (имейте положительные и отрицательные величины).

Зависимости

`Peak current magnitude vector, I` — Вектор величины максимального тока
[0, 100, 200] `A` (значение по умолчанию)

Вектор-строка из текущих величин, в которых сведено в таблицу потокосцепление. Первым элементом должен быть нуль. Смежное текущее значение должно быть малым относительно текущих значений, в которых магнитное насыщение начинает происходить. Это вызвано тем, что выведенные частные производные потока неточно указаны в нулевом токе, и так вычисляются в этом первом ненулевом токе вместо этого.

Зависимости

Этот параметр отображается только, когда вы устанавливаете параметр Flux linkage data format на D and Q axes flux linkages as a function of peak current magnitude (I), current advance angle (B), and rotor angle (theta) или A-phase flux linkage as a function of peak current magnitude (I), current advance angle (B), and rotor angle (theta).

`Current advance angle, B` — Текущий угол усовершенствования
[-180, -90, 0, 90, 180] `deg` (значение по умолчанию)

Вектор-строка из текущих угловых значений усовершенствования, в которых сведено в таблицу потокосцепление. Текущий угол усовершенствования задан как угол, которым ток приводит квадратуру (Q) ось.

Зависимости

`Rotor angle vector, theta` — Угловой вектор ротора
[[0, 5, 10, 15, 20, 25, 30] `deg` (значение по умолчанию)

Вектор из углов ротора, под которыми сведено в таблицу потокосцепление. Вектор должен запуститься в нуле. Это значение соответствует углу, где магнитный поток A-фазы выравнивает с ротором постоянное магнитное пиковое направление потока (прямая ось или dось. Последнее значение, Θ _макс., должно быть углом ротора, где шаблон потокосцепления достигает максимума снова. Поэтому количество пар полюса является 360/Θmax, если Θ _макс. описывается в градусах. Значение по умолчанию соответствует 4 парным полюсом двигателям.

Если Flux linkage data format является D and Q axes flux linkages as a function of D-axis current (iD), Q-axis current (iQ), and rotor angle (theta) или D and Q axes flux linkages as a function of peak current magnitude (I), current advance angle (B), and rotor angle (theta) (то есть, если вы сводите в таблицу D и данные о потокосцеплении Q), затем угловой вектор ротора должен иметь четыре или больше точки и диапазон от 0 до 120/N степеней, где N является количеством пар полюса. Если Flux linkage data format является A-phase flux linkage as a function of D-axis current (iD), Q-axis current (iQ), and rotor angle (theta) или A-phase flux linkage as a function of peak current magnitude (I), current advance angle (B), and rotor angle (theta) (то есть, если вы сводите в таблицу данные о потокосцеплении A-фазы), затем угловой вектор ротора должен иметь 3n+1 точки, где n> =2, и область значений должен быть от 0 до 360/3/N степеней.

`D-axis flux linkage, Fd(iD,iQ,theta)` — Потокосцепление D-оси
`zeros(3, 3, 7)` `Wb` (значение по умолчанию)

Матрица d - потокосцепление оси, заданное в зависимости от токов dq и углового вектора ротора. Потокосцепление является потоком, умноженным на количество обмотки поворотов.

Если ваши данные о потоке даны в различном порядке, можно использовать permute функционируйте, чтобы переупорядочить его. Для примера этого переупорядочения см. связанный скрипт MATLAB в Импорте Данные о Потокосцеплении IPMSM от Максвелла ANSYS.

Зависимости

`Q-axis flux linkage, Fq(iD,iQ,theta)` — Потокосцепление Q-оси
`zeros(3, 3, 7)` `Wb` (значение по умолчанию)

Матрица q - потокосцепление оси, заданное в зависимости от токов dq и углового вектора ротора. Потокосцепление является потоком, умноженным на количество обмотки поворотов.

Зависимости

`D-axis flux linkage, Fd(I,B,theta)` — Потокосцепление D-оси
`zeros(3, 5, 7)` `Wb` (значение по умолчанию)

3-D матрица d - значения потокосцепления оси в зависимости от Peak current magnitude vector, I, Current advance angle, B и Rotor angle vector, theta.

Зависимости

`Q-axis flux linkage, Fq(I,B,theta)` — Потокосцепление Q-оси
`zeros(3, 5, 7)` `Wb` (значение по умолчанию)

3-D матрица q - значения потокосцепления оси в зависимости от Peak current magnitude vector, I, Current advance angle, B и Rotor angle vector, theta.

Зависимости

`A-phase flux linkage, F(iD,iQ,theta)` — Потокосцепление A-фазы
`zeros(3, 3, 7)` `Wb` (значение по умолчанию)

3-D матрица значений потокосцепления A-фазы, в зависимости от токов dq и угла ротора.

Зависимости

Этот параметр отображается только, когда вы устанавливаете параметр Flux linkage data format на A-phase flux linkage as a function of D-axis current (iD), Q-axis current (iQ), and rotor angle (theta).

`A-phase flux linkage, F(I,B,theta)` — Потокосцепление A-фазы
`zeros(3, 5, 7)` `Wb` (значение по умолчанию)

3-D матрица значений потокосцепления A-фазы, в зависимости от Peak current magnitude vector, I, Current advance angle, B и Rotor angle vector, theta.

Зависимости

`Torque matrix, T(iD,iQ,theta)` — Матрица крутящего момента
`zeros(3, 3, 7)` `N*m` (значение по умолчанию)

3-D матрица электромагнитного крутящего момента применилась к ротору, в зависимости от токов dq и угла ротора.

Зависимости

`Torque matrix, T(I,B,theta)` — Матрица крутящего момента
`zeros(3, 5, 7)` `N*m` (значение по умолчанию)

3-D матрица электромагнитного крутящего момента применилась к ротору, в зависимости от Peak current magnitude vector, I, Current advance angle, B и Rotor angle vector, theta.

Зависимости

`Interpolation method` метод интерполяции
`Linear` (значение по умолчанию) | `Smooth`

Linear — Использует расширение линейного алгоритма для многомерной интерполяции. Выберите эту опцию, чтобы получить лучшую эффективность.
Smooth — Использует модифицированный алгоритм Интерполяции Акима. Выберите эту опцию, чтобы создать непрерывную поверхность с непрерывными производными первого порядка.

Для получения дополнительной информации о методах интерполяции смотрите страницу с описанием блока PS Lookup Table (4D).

`Stator resistance per phase, Rs` — Сопротивление статора на фазу
0.013 `Ohm` (значение по умолчанию)

Сопротивление каждой из обмоток статора.

`Stator zero-sequence inductance, L0` — Индуктивность нулевой последовательности статора
0.00016 `H` (значение по умолчанию)

Индуктивность нулевой последовательности.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Winding type на Delta-Wound или Expose neutral port к Yes.

Потери в железе

Для получения дополнительной информации о вычислении потерь в железе смотрите Вычисление Потерь в железе.

`Iron losses modeling` — Потери в железе моделируя опцию
`None` (значение по умолчанию) | `Specify open and short circuit loss data (permanent magnet motors only)` | `Specify tabulated Steinmetz coefficients`

Разрешить ли моделирование потерь в железе. Specify tabulated Steinmetz coefficients опция только доступна, если вы выбираете варианты 3-D flux linkage data | No thermal port или 3-D flux linkage data | Show thermal port .

`Open-circuit iron losses, [P_hysteresis P_eddy P_excess]` — Потери в железе разомкнутой цепи
[0.0, 0.0, 0.0] `W` (значение по умолчанию)

Вектор-строка, длины 3, потерь в железе разомкнутой цепи из-за гистерезиса, Эдди и избыточных потерь, соответственно, на частоте задан Electrical frequency at which losses determined.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Iron losses modeling на Specify open and short circuit loss data (permanent magnet motors only)

`Short-circuit iron losses, [P_hysteresis P_eddy P_excess]` — Потери в железе короткой схемы
[0.0, 0.0, 0.0] `W` (значение по умолчанию)

Вектор-строка, длины 3, потерь в железе короткой схемы из-за гистерезиса, Эдди и избыточных потерь, соответственно, на частоте задан Electrical frequency at which losses determined.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Iron losses modeling на Specify open and short circuit loss data (permanent magnet motors only)

`Electrical frequency at which losses determined` — Электрическая частота, на которой определяются потери
60 `Hz` (значение по умолчанию)

Электрическая частота, на которой были измерены разомкнутая цепь и потери в железе короткой схемы.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Iron losses modeling на Specify open and short circuit loss data (permanent magnet motors only) или Specify tabulated Steinmetz coefficients.

`Short-circuit RMS current for short-circuit iron losses` — RMS короткой схемы, текущая для потерь в железе короткой схемы
95 `A` (значение по умолчанию)

Получившаяся фаза RMS короткой схемы, текущая при измерении потерь короткой схемы.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Iron losses modeling на Specify open and short circuit loss data (permanent magnet motors only)

`Rotor hysteresis loss coefficient, k_hr(iD,iQ)` — Коэффициент гистерезиса ротора потерь
`zeros(3, 3)` `W/Hz` (значение по умолчанию)

Гистерезисный коэффициент потерь ротора в зависимости от d - оси и q - токи оси. Это используется уравнением Steinmetz.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Iron losses modeling на Specify tabulated Steinmetz coefficients и, во вкладке Electrical, устанавливает Flux linkage data format на любой D and Q axes flux linkages as a function of D-axis current (iD), Q-axis current (iQ), and rotor angle (theta) или A-phase flux linkage as a function of D-axis current (iD), Q-axis current (iQ), and rotor angle (theta).

`Rotor eddy current loss coefficient, k_Jr(iD,iQ)` — Коэффициент токов Фуко ротора потерь
`zeros(3, 3)` `W/Hz^2` (значение по умолчанию)

Коэффициент токов Фуко потерь ротора в зависимости от d - оси и q - токи оси. Это используется уравнением Steinmetz.

Зависимости

`Rotor excess current loss coefficient, k_er(iD,iQ)` — Избыток ротора текущий коэффициент потерь
`zeros(3, 3)` `W/Hz^1.50000` (значение по умолчанию)

Избыточный текущий коэффициент потерь ротора в зависимости от d - оси и q - токи оси. Это используется уравнением Steinmetz.

Зависимости

`Stator hysteresis loss coefficient, k_hs(iD,iQ)` — Коэффициент гистерезиса статора потерь
`zeros(3, 3)` `W/Hz` (значение по умолчанию)

Гистерезисный коэффициент потерь статора в зависимости от d - оси и q - токи оси. Это используется уравнением Steinmetz.

Зависимости

`Stator eddy current loss coefficient, k_Js(iD,iQ)` — Коэффициент токов Фуко статора потерь
`zeros(3, 3)` `W/Hz^2` (значение по умолчанию)

Коэффициент токов Фуко потерь статора в зависимости от d - оси и q - токи оси. Это используется уравнением Steinmetz.

Зависимости

`Stator excess current loss coefficient, k_es(iD,iQ)` — Избыток статора текущий коэффициент потерь
`zeros(3, 3)` `W/Hz^1.50000` (значение по умолчанию)

Избыточный текущий коэффициент потерь статора в зависимости от d - оси и q - токи оси. Это используется уравнением Steinmetz.

Зависимости

`Rotor hysteresis loss coefficient, k_hr(I,B)` — Коэффициент гистерезиса ротора потерь
`zeros(3, 5)` `W/Hz` (значение по умолчанию)

Гистерезисный коэффициент потерь ротора в зависимости от текущей величины и текущего усовершенствования фазы. Это используется уравнением Steinmetz.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Iron losses modeling на Specify tabulated Steinmetz coefficients и, во вкладке Electrical, устанавливает Flux linkage data format на любой D and Q axes flux linkages as a function of peak current magnitude (I), current advance angle (B), and rotor angle (theta) или A-phase flux linkage as a function of peak current magnitude (I), current advance angle (B), and rotor angle (theta).

`Rotor eddy current loss coefficient, k_Jr(I,B)` — Коэффициент токов Фуко ротора потерь
`zeros(3, 5)` `W/Hz^2` (значение по умолчанию)

Коэффициент токов Фуко потерь ротора в зависимости от текущей величины и текущего усовершенствования фазы. Это используется уравнением Steinmetz.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Iron losses modeling на Specify tabulated Steinmetz coefficients и, во вкладке Electrical, устанавливает Flux linkage data format на любой D and Q axes flux linkages as a function of peak current magnitude (I), current advance angle (B), and rotor angle (theta) или A-phase flux linkage as a function of peak current magnitude (I), current advance angle (B), and rotor angle (theta).

`Rotor excess current loss coefficient, k_er(I,B)` — Избыток ротора текущий коэффициент потерь
`zeros(3, 5)` `W/Hz^1.50000` (значение по умолчанию)

Избыточный текущий коэффициент потерь ротора в зависимости от текущей величины и текущего усовершенствования фазы. Это используется уравнением Steinmetz.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Iron losses modeling на Specify tabulated Steinmetz coefficients и, во вкладке Electrical, устанавливает Flux linkage data format на любой D and Q axes flux linkages as a function of peak current magnitude (I), current advance angle (B), and rotor angle (theta) или A-phase flux linkage as a function of peak current magnitude (I), current advance angle (B), and rotor angle (theta).

`Stator hysteresis loss coefficient, k_hs(I,B)` — Коэффициент гистерезиса статора потерь
`zeros(3, 5)` `W/Hz` (значение по умолчанию)

Гистерезисный коэффициент потерь статора в зависимости от текущей величины и текущего усовершенствования фазы. Это используется уравнением Steinmetz.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Iron losses modeling на Specify tabulated Steinmetz coefficients и, во вкладке Electrical, устанавливает Flux linkage data format на любой D and Q axes flux linkages as a function of peak current magnitude (I), current advance angle (B), and rotor angle (theta) или A-phase flux linkage as a function of peak current magnitude (I), current advance angle (B), and rotor angle (theta).

`Stator eddy current loss coefficient, k_Js(I,B)` — Коэффициент токов Фуко статора потерь
`zeros(3, 5)` `W/Hz^2` (значение по умолчанию)

Коэффициент токов Фуко потерь статора в зависимости от текущей величины и текущего усовершенствования фазы. Это используется уравнением Steinmetz.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Iron losses modeling на Specify tabulated Steinmetz coefficients и, во вкладке Electrical, устанавливает Flux linkage data format на любой D and Q axes flux linkages as a function of peak current magnitude (I), current advance angle (B), and rotor angle (theta) или A-phase flux linkage as a function of peak current magnitude (I), current advance angle (B), and rotor angle (theta).

`Stator excess current loss coefficient, k_es(I,B)` — Избыток статора текущий коэффициент потерь
`zeros(3, 5)` `W/Hz^1.50000` (значение по умолчанию)

Избыточный текущий коэффициент потерь статора в зависимости от текущей величины и текущего усовершенствования фазы. Это используется уравнением Steinmetz.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Iron losses modeling на Specify tabulated Steinmetz coefficients и, во вкладке Electrical, устанавливает Flux linkage data format на любой D and Q axes flux linkages as a function of peak current magnitude (I), current advance angle (B), and rotor angle (theta) или A-phase flux linkage as a function of peak current magnitude (I), current advance angle (B), and rotor angle (theta).

Механическое устройство

`Rotor inertia` — Инерция ротора
0.01 `kg*m^2` (значение по умолчанию)

Инерция ротора присоединяется к механическому поступательному порту R. Значение может быть нулем.

`Rotor damping` — Затухание ротора
0 `N*m/(rad/s)` (значение по умолчанию)

Ротационное затухание.

Температурная зависимость

Эти параметры появляются только для блоков с осушенными тепловыми портами. Для получения дополнительной информации смотрите Тепловые Порты.

`Measurement temperature` — Температура измерения
298.15 `K` (значение по умолчанию)

Температура, для которой заключаются в кавычки параметры двигателя.

`Resistance temperature coefficient` — Коэффициент температуры сопротивления
`3.93e-3` `1/K` (значение по умолчанию)

Коэффициент α в сопротивлении связи уравнения температуре, как описано в Тепловой Модели для Блоков Привода. Значение по умолчанию для меди.

`Permanent magnet flux temperature coefficient` — Коэффициент температуры потока постоянного магнита
-0.001 (значение по умолчанию)

Дробная скорость изменения плотности потока постоянного магнита с температурой. Это используется, чтобы линейно уменьшать крутящий момент и вызванный коэффициент противо-ЭДС, когда температура повышается.

Тепловой порт

`Thermal mass for each stator winding` — Количество тепла для каждой обмотки статора
100 `J/K` (значение по умолчанию)

Значение количества тепла для A, B, и обмотки C. Количество тепла является энергией, требуемой для повышения температуры на один градус.

`Initial stator winding temperatures` — Начальный статор извилистые температуры
[298.15, 298.15, 298.15] `K` (значение по умолчанию)

1 3 вектор-строка, задающий температуру A, B, и тепловые порты C в начале симуляции.

`Rotor thermal mass` — Количество тепла ротора
200 `J/K` (значение по умолчанию)

Количество тепла ротора, то есть, энергия, требуемая повысить температуру ротора одной степенью.

`Rotor initial temperature` — Температура начальной буквы ротора
298.15 `K` (значение по умолчанию)

Температура ротора в начале симуляции.

`Percentage of main flux path iron losses associated with the rotor` — Процент основных потерь в железе пути к потоку сопоставлен с ротором
90 (значение по умолчанию)

Процент основных потерь в железе пути к потоку сопоставлен с магнитным путем через ротор. Это определяет, сколько из нагревания потери в железе приписано ротору тепловой порт HR, и сколько приписано трем извилистым тепловым портам HA, HB и HC.

`Percentage of cross-tooth flux path iron losses associated with the rotor` — Процент перекрестных зубных потерь в железе пути к потоку сопоставлен с ротором
30 (значение по умолчанию)

Процент перекрестных зубных потерь в железе пути к потоку сопоставлен с магнитным путем через ротор. Это определяет, сколько из нагревания потери в железе приписано ротору тепловой порт HR, и сколько приписано трем извилистым тепловым портам HA, HB и HC.

Примеры модели

Тестовая обвязка диска HEV PMSM

Тестовая обвязка для диска Постоянного магнита синхронного двигателя (PMSM) измерена для использования в типичном гибридном автомобиле. Тестовая обвязка может использоваться, чтобы определить полные потери диска при работе на данной скорости и крутящем моменте. Сведенная в таблицу информация о потерях от этой тестовой обвязки может затем использоваться блоком Simscape™ Electrical™ Motor & Drive (System Level) для быстрой симуляции полных ездовых циклов, все еще точно предсказывая полный системный КПД.

Потери в железе PMSM

Тестовая обвязка для Постоянного магнита синхронного двигателя (PMSM), который подтверждает это потери в железе, как ожидалось. Тест разомкнутой цепи подтверждает основные потери на пути потока, которые заданы, чтобы быть 500 Вт из-за гистерезиса и 1500 Вт из-за потерь токов Фуко. Тест короткой схемы подтверждает перекрестные зубные потери на пути потока, которые заданы, чтобы быть 200 Вт из-за гистерезиса и 600 Вт из-за потерь токов Фуко.

PMSM с тепловой моделью

Нелинейная модель PMSM с тепловой зависимостью. Поведение PMSM задано сведенными в таблицу нелинейными данными о потокосцеплении. Моторные потери превращены в тепло в обмотке статора и роторе тепловые порты.

Import IPMSM Flux Linkage Data from Motor-CAD

Импортируйте данные о потокосцеплении IPMSM из моторного CAD

Импортируйте моторный проект из Моторного CAD в симуляцию Simscape™.

Import IPMSM Flux Linkage Data from ANSYS Maxwell

Импортируйте данные о потокосцеплении IPMSM от Максвелла ANSYS

Импортируйте моторный проект из ANSYS® Maxwell® в симуляцию Simscape™.

Import a Dual Three-Phase SPMSM from Motor-CAD

Импортируйте двойной трехфазный SPMSM из моторного CAD

Импортируйте шестифазовый моторный проект из Моторного CAD в симуляцию Simscape™. Этот конкретный двигатель сконфигурирован с двойными связями Уая. Пример излагает деривацию реализации, и можно изменить его, чтобы представлять другие извилистые настройки.

Import PMSM Flux Linkage Data from JMAG-RT

Импортируйте данные о потокосцеплении PMSM из JMAG-RT

Импортируйте моторный проект из JMAG®-RT в симуляцию Simscape™.

Ссылки

[1] Меллор, P.H., Р. Робель и Д. Холидей. “В вычислительном отношении эффективная модель потери в железе для бесщеточных машин AC, которая обслуживает расчетный поток и поле, ослабила операцию”. IEEE Электрическая Конференция по Машинам и Дискам. Май 2009.

Расширенные возможности

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

Введенный в R2019b

Документация

FEM-Parameterized PMSM

Описание

Модель 2D данных с постоянной взаимной индуктивностью

Модель 2D данных с синусоидальным коэффициентом противо-ЭДС

3-D модель данных частной производной Используя парк Transform

Модель данных частной производной 4-D

3-D модели данных потокосцепления

Вычисление потерь в железе

Тепловые порты

Допущения и ограничения

Порты

Сохранение

a — Связь A-фазы электрический

b — Связь B-фазы электрический

c — Связь C-фазы электрический

n — Нейтральная фаза электрический

Зависимости

C — Моторный случай механическое устройство

R — Моторный ротор механическое устройство

HA — Обмотка теплового порта тепловой

HB — Обмотка B тепловой порт тепловой

HC — Обмотка C тепловой порт тепловой

HR — Ротор тепловой порт тепловой

Параметры

Электрический (2D вариант данных о частной производной)

Parameterization — Метод параметризации Assume constant mutual inductance - tabulate with phase current and rotor angle (значение по умолчанию) | Assume sinusoidal back emf - tabulate with d- and q-axis currents

Winding type — Настройка обмоток статора Wye-wound (значение по умолчанию) | Delta-wound

Current vector, i — Вектор из токов[-2, 0, 2] A (значение по умолчанию)

Зависимости

Rotor angle vector, theta — Вектор из углов ротора[0, 20, 40, 60] deg (значение по умолчанию)

Зависимости

Flux linkage partial derivative wrt current, dPhi(i,theta)/di — Частная производная потокосцепления относительно тока 0.0002*ones(3,4) Wb/A (значение по умолчанию)

Зависимости

Flux linkage partial derivative wrt angle, dPhi(i,theta)/dtheta — Частная производная потокосцепления относительно угла[0, -0.16, 0.16, 0; 0, -0.16, 0.16, 0; 0, -0.16, 0.16, 0] Wb/rad (значение по умолчанию)

Зависимости

Direct axis current vector, id — Прямая ось текущий вектор[-200, 0, 200] A (значение по умолчанию)

Зависимости

Quadrature axis current vector, iq — Квадратурная ось текущий вектор[-200, 0, 200] A (значение по умолчанию)

Зависимости

Ld matrix, Ld(id,iq) — Матрица Ld 0.0002*ones(3,3) H (значение по умолчанию)

Зависимости

Lq matrix, Lq(id,iq) — Матрица Lq 0.0002*ones(3,3) H (значение по умолчанию)

Зависимости

Permanent magnet flux linkage, PM(id,iq) — Потокосцепление постоянного магнита 0.1*ones(3,3) Wb (значение по умолчанию)

Зависимости

Number of pole pairs Количество пар полюсов6 (значение по умолчанию)

Зависимости

Calculate torque matrix? — Электромагнитная спецификация данных о крутящем моменте Yes (значение по умолчанию) | No — specify directly

Зависимости

Torque matrix, T(i,theta) — Матрица крутящего момента zeros(3, 3, 3, 4) N*m (значение по умолчанию)

Зависимости

Interpolation method метод интерполяции Linear Smooth (значение по умолчанию)

Stator resistance per phase, Rs — Сопротивление статора на фазу0.013 Ohm (значение по умолчанию)

Stator mutual inductance, Ms — Статор взаимная индуктивность0.00002 H (значение по умолчанию)

Зависимости

Stator zero-sequence inductance, L0 — Индуктивность нулевой последовательности статора0.00016 H (значение по умолчанию)

Зависимости

Электрический (3-D вариант данных о частной производной)

Winding type — Настройка обмоток статора Wye-wound (значение по умолчанию) | Delta-wound

Direct-axis current vector, iD — Прямая ось текущий вектор[-200, 0, 200] A (значение по умолчанию)

Quadrature-axis current vector, iQ — Квадратурная ось текущий вектор[-200, 0, 200] A (значение по умолчанию)

Rotor angle vector, theta — Угловой вектор ротора[0, 20, 40, 60] deg (значение по умолчанию)

A-phase flux linkage partial derivative wrt iA, dPhiA(iD,iQ,theta)/diA — Частная производная потокосцепления A-фазы относительно iA zeros(3, 3, 4) Wb/A (значение по умолчанию)

A-phase flux linkage partial derivative wrt iB, dPhiA(iD,iQ,theta)/diB — Частная производная потокосцепления A-фазы относительно iB zeros(3, 3, 4) Wb/A (значение по умолчанию)

A-phase flux linkage partial derivative wrt iC, dPhiA(iD,iQ,theta)/diC — Частная производная потокосцепления A-фазы относительно iC zeros(3, 3, 4) Wb/A (значение по умолчанию)

A-phase flux linkage partial derivative wrt angle, dPhiA(iD,iQ,theta)/dtheta — Частная производная потокосцепления A-фазы относительно угла zeros(3, 3, 4) Wb/rad (значение по умолчанию)

Torque matrix, T(iD,iQ,theta) — Матрица крутящего момента zeros(3, 3, 4) N*m (значение по умолчанию)

Interpolation method метод интерполяции Linear (значение по умолчанию) | Smooth

Stator resistance per phase, Rs — Сопротивление статора на фазу0.013 Ohm (значение по умолчанию)

Электрический (4-D вариант данных о частной производной)

Winding type — Настройка обмоток статора Wye-wound (значение по умолчанию) | Delta-wound

A-phase current vector, iA — A-фаза текущий вектор[-200, 0, 200] A (значение по умолчанию)

B-phase current vector, iB — B-фаза текущий вектор[-200, 0, 200] A (значение по умолчанию)

C-phase current vector, iC — C-фаза текущий вектор[-200, 0, 200] A (значение по умолчанию)

Rotor angle vector, theta — Угловой вектор ротора[0, 20, 40, 60] deg (значение по умолчанию)

A-phase flux linkage partial derivative wrt iA, dPhiA(iA,iB,iC,theta)/diA — Частная производная потокосцепления A-фазы относительно iA zeros(3, 3, 3, 4) Wb/A (значение по умолчанию)

A-phase flux linkage partial derivative wrt iB, dPhiA(iA,iB,iC,theta)/diB — Частная производная потокосцепления A-фазы относительно iB zeros(3, 3, 3, 4) Wb/A (значение по умолчанию)

A-phase flux linkage partial derivative wrt iC, dPhiA(iA,iB,iC,theta)/diC — Частная производная потокосцепления A-фазы относительно iC zeros(3, 3, 3, 4) Wb/A (значение по умолчанию)

A-phase flux linkage partial derivative wrt angle, dPhiAiA,iB,iC,theta)/dtheta — Частная производная потокосцепления A-фазы относительно угла zeros(3, 3, 3, 4) Wb/rad (значение по умолчанию)

`a` — Связь A-фазы
электрический

`b` — Связь B-фазы
электрический

`c` — Связь C-фазы
электрический

`n` — Нейтральная фаза
электрический

`C` — Моторный случай
механическое устройство

`R` — Моторный ротор
механическое устройство

`HA` — Обмотка теплового порта
тепловой

`HB` — Обмотка B тепловой порт
тепловой

`HC` — Обмотка C тепловой порт
тепловой

`HR` — Ротор тепловой порт
тепловой

`Parameterization` — Метод параметризации
`Assume constant mutual inductance - tabulate with phase current and rotor angle` (значение по умолчанию) | `Assume sinusoidal back emf - tabulate with d- and q-axis currents`

`Winding type` — Настройка обмоток статора
`Wye-wound` (значение по умолчанию) | `Delta-wound`

`Current vector, i` — Вектор из токов
[-2, 0, 2] `A` (значение по умолчанию)

`Rotor angle vector, theta` — Вектор из углов ротора
[0, 20, 40, 60] `deg` (значение по умолчанию)

`Flux linkage partial derivative wrt current, dPhi(i,theta)/di` — Частная производная потокосцепления относительно тока
`0.0002*ones(3,4)` `Wb/A` (значение по умолчанию)

`Flux linkage partial derivative wrt angle, dPhi(i,theta)/dtheta` — Частная производная потокосцепления относительно угла
[0, -0.16, 0.16, 0; 0, -0.16, 0.16, 0; 0, -0.16, 0.16, 0] `Wb/rad` (значение по умолчанию)

`Direct axis current vector, id` — Прямая ось текущий вектор
[-200, 0, 200] `A` (значение по умолчанию)

`Quadrature axis current vector, iq` — Квадратурная ось текущий вектор
[-200, 0, 200] `A` (значение по умолчанию)

`Ld matrix, Ld(id,iq)` — Матрица Ld
`0.0002*ones(3,3)` `H` (значение по умолчанию)

`Lq matrix, Lq(id,iq)` — Матрица Lq
`0.0002*ones(3,3)` `H` (значение по умолчанию)

`Permanent magnet flux linkage, PM(id,iq)` — Потокосцепление постоянного магнита
`0.1*ones(3,3)` `Wb` (значение по умолчанию)

`Number of pole pairs` Количество пар полюсов
6 (значение по умолчанию)

`Calculate torque matrix?` — Электромагнитная спецификация данных о крутящем моменте
`Yes` (значение по умолчанию) | `No — specify directly`

`Torque matrix, T(i,theta)` — Матрица крутящего момента
`zeros(3, 3, 3, 4)` `N*m` (значение по умолчанию)

`Interpolation method` метод интерполяции
`Linear` `Smooth` (значение по умолчанию)

`Stator resistance per phase, Rs` — Сопротивление статора на фазу
0.013 `Ohm` (значение по умолчанию)

`Stator mutual inductance, Ms` — Статор взаимная индуктивность
0.00002 `H` (значение по умолчанию)

`Stator zero-sequence inductance, L0` — Индуктивность нулевой последовательности статора
0.00016 `H` (значение по умолчанию)

`Winding type` — Настройка обмоток статора
`Wye-wound` (значение по умолчанию) | `Delta-wound`

`Direct-axis current vector, iD` — Прямая ось текущий вектор
[-200, 0, 200] `A` (значение по умолчанию)

`Quadrature-axis current vector, iQ` — Квадратурная ось текущий вектор
[-200, 0, 200] `A` (значение по умолчанию)

`Rotor angle vector, theta` — Угловой вектор ротора
[0, 20, 40, 60] `deg` (значение по умолчанию)

`A-phase flux linkage partial derivative wrt iA, dPhiA(iD,iQ,theta)/diA` — Частная производная потокосцепления A-фазы относительно iA
`zeros(3, 3, 4)` `Wb/A` (значение по умолчанию)

`A-phase flux linkage partial derivative wrt iB, dPhiA(iD,iQ,theta)/diB` — Частная производная потокосцепления A-фазы относительно iB
`zeros(3, 3, 4)` `Wb/A` (значение по умолчанию)

`A-phase flux linkage partial derivative wrt iC, dPhiA(iD,iQ,theta)/diC` — Частная производная потокосцепления A-фазы относительно iC
`zeros(3, 3, 4)` `Wb/A` (значение по умолчанию)

`A-phase flux linkage partial derivative wrt angle, dPhiA(iD,iQ,theta)/dtheta` — Частная производная потокосцепления A-фазы относительно угла
`zeros(3, 3, 4)` `Wb/rad` (значение по умолчанию)

`Torque matrix, T(iD,iQ,theta)` — Матрица крутящего момента
`zeros(3, 3, 4)` `N*m` (значение по умолчанию)

`Interpolation method` метод интерполяции
`Linear` (значение по умолчанию) | `Smooth`

`Stator resistance per phase, Rs` — Сопротивление статора на фазу
0.013 `Ohm` (значение по умолчанию)

`Winding type` — Настройка обмоток статора
`Wye-wound` (значение по умолчанию) | `Delta-wound`

`A-phase current vector, iA` — A-фаза текущий вектор
[-200, 0, 200] `A` (значение по умолчанию)

`B-phase current vector, iB` — B-фаза текущий вектор
[-200, 0, 200] `A` (значение по умолчанию)

`C-phase current vector, iC` — C-фаза текущий вектор
[-200, 0, 200] `A` (значение по умолчанию)

`Rotor angle vector, theta` — Угловой вектор ротора
[0, 20, 40, 60] `deg` (значение по умолчанию)

`A-phase flux linkage partial derivative wrt iA, dPhiA(iA,iB,iC,theta)/diA` — Частная производная потокосцепления A-фазы относительно iA
`zeros(3, 3, 3, 4)` `Wb/A` (значение по умолчанию)

`A-phase flux linkage partial derivative wrt iB, dPhiA(iA,iB,iC,theta)/diB` — Частная производная потокосцепления A-фазы относительно iB
`zeros(3, 3, 3, 4)` `Wb/A` (значение по умолчанию)

`A-phase flux linkage partial derivative wrt iC, dPhiA(iA,iB,iC,theta)/diC` — Частная производная потокосцепления A-фазы относительно iC
`zeros(3, 3, 3, 4)` `Wb/A` (значение по умолчанию)

`A-phase flux linkage partial derivative wrt angle, dPhiAiA,iB,iC,theta)/dtheta` — Частная производная потокосцепления A-фазы относительно угла
`zeros(3, 3, 3, 4)` `Wb/rad` (значение по умолчанию)

`Torque matrix, T(iA,iB,iC,theta)` — Матрица крутящего момента
`zeros(3, 3, 3, 4)` `N*m` (значение по умолчанию)

`Interpolation method` метод интерполяции
`Linear` (значение по умолчанию) | `Smooth`

`Stator resistance per phase, Rs` — Сопротивление статора на фазу
0.013 `Ohm` (значение по умолчанию)

`Winding type` — Настройка обмоток статора
`Wye-wound` (значение по умолчанию) | `Delta-wound`

`Expose neutral port` — Нейтральная видимость порта
`No` (значение по умолчанию) | `Yes`

`Number of pole pairs` Количество пар полюсов
4 (значение по умолчанию)

`Direct-axis current vector, iD` — Прямая ось текущий вектор
[-200, 0, 200] `A` (значение по умолчанию)

`Quadrature-axis current vector, iQ` — Квадратурная ось текущий вектор
[-200, 0, 200] `A` (значение по умолчанию)

`Peak current magnitude vector, I` — Вектор величины максимального тока
[0, 100, 200] `A` (значение по умолчанию)

`Current advance angle, B` — Текущий угол усовершенствования
[-180, -90, 0, 90, 180] `deg` (значение по умолчанию)

`Rotor angle vector, theta` — Угловой вектор ротора
[[0, 5, 10, 15, 20, 25, 30] `deg` (значение по умолчанию)

`D-axis flux linkage, Fd(iD,iQ,theta)` — Потокосцепление D-оси
`zeros(3, 3, 7)` `Wb` (значение по умолчанию)

`Q-axis flux linkage, Fq(iD,iQ,theta)` — Потокосцепление Q-оси
`zeros(3, 3, 7)` `Wb` (значение по умолчанию)

`D-axis flux linkage, Fd(I,B,theta)` — Потокосцепление D-оси
`zeros(3, 5, 7)` `Wb` (значение по умолчанию)

`Q-axis flux linkage, Fq(I,B,theta)` — Потокосцепление Q-оси
`zeros(3, 5, 7)` `Wb` (значение по умолчанию)

`A-phase flux linkage, F(iD,iQ,theta)` — Потокосцепление A-фазы
`zeros(3, 3, 7)` `Wb` (значение по умолчанию)

`A-phase flux linkage, F(I,B,theta)` — Потокосцепление A-фазы
`zeros(3, 5, 7)` `Wb` (значение по умолчанию)

`Torque matrix, T(iD,iQ,theta)` — Матрица крутящего момента
`zeros(3, 3, 7)` `N*m` (значение по умолчанию)

`Torque matrix, T(I,B,theta)` — Матрица крутящего момента
`zeros(3, 5, 7)` `N*m` (значение по умолчанию)

`Interpolation method` метод интерполяции
`Linear` (значение по умолчанию) | `Smooth`

`Stator resistance per phase, Rs` — Сопротивление статора на фазу
0.013 `Ohm` (значение по умолчанию)

`Stator zero-sequence inductance, L0` — Индуктивность нулевой последовательности статора
0.00016 `H` (значение по умолчанию)

`Iron losses modeling` — Потери в железе моделируя опцию
`None` (значение по умолчанию) | `Specify open and short circuit loss data (permanent magnet motors only)` | `Specify tabulated Steinmetz coefficients`

`Open-circuit iron losses, [P_hysteresis P_eddy P_excess]` — Потери в железе разомкнутой цепи
[0.0, 0.0, 0.0] `W` (значение по умолчанию)

`Short-circuit iron losses, [P_hysteresis P_eddy P_excess]` — Потери в железе короткой схемы
[0.0, 0.0, 0.0] `W` (значение по умолчанию)

`Electrical frequency at which losses determined` — Электрическая частота, на которой определяются потери
60 `Hz` (значение по умолчанию)

`Short-circuit RMS current for short-circuit iron losses` — RMS короткой схемы, текущая для потерь в железе короткой схемы
95 `A` (значение по умолчанию)

`Rotor hysteresis loss coefficient, k_hr(iD,iQ)` — Коэффициент гистерезиса ротора потерь
`zeros(3, 3)` `W/Hz` (значение по умолчанию)

`Rotor eddy current loss coefficient, k_Jr(iD,iQ)` — Коэффициент токов Фуко ротора потерь
`zeros(3, 3)` `W/Hz^2` (значение по умолчанию)

`Rotor excess current loss coefficient, k_er(iD,iQ)` — Избыток ротора текущий коэффициент потерь
`zeros(3, 3)` `W/Hz^1.50000` (значение по умолчанию)

`Stator hysteresis loss coefficient, k_hs(iD,iQ)` — Коэффициент гистерезиса статора потерь
`zeros(3, 3)` `W/Hz` (значение по умолчанию)

`Stator eddy current loss coefficient, k_Js(iD,iQ)` — Коэффициент токов Фуко статора потерь
`zeros(3, 3)` `W/Hz^2` (значение по умолчанию)