Hybrid Excitation PMSM

Синхронная машина гибридного возбуждения с трехфазным статором с соединением обмоток в "звезду"

Библиотека:
Simscape / Электрический / Электромеханический / Постоянный магнит

Описание

Блок Hybrid Excitation PMSM представляет гибридное возбуждение синхронная машина трехфазным статором раны Уая. Постоянные магниты и обмотки возбуждения обеспечивают возбуждение машины. Рисунок показывает эквивалентную электрическую схему для обмоток ротора и статора.

Моторная конструкция

Схема показывает моторную конструкцию с однополюсно-парным на роторе. Для соглашения осей, когда угол механического устройства ротора _θr является нулем, a - выравниваются фаза и потоки постоянного магнита. Блок поддерживает второе определение оси ротора, для которого угол механического устройства ротора задан как угол между a - фазой магнитная ось и ротором q - ось.

Уравнения

Напряжения через обмотки статора заданы

$[\begin{matrix} v_{a} \\ v_{b} \\ v_{c} \end{matrix}] = [\begin{matrix} R_{s} & 0 & 0 \\ 0 & R_{s} & 0 \\ 0 & 0 & R_{s} \end{matrix}] [\begin{matrix} i_{a} \\ i_{b} \\ i_{c} \end{matrix}] + [\begin{matrix} \frac{d ψ_{a}}{d t} \\ \frac{d ψ_{b}}{d t} \\ \frac{d ψ_{c}}{d t} \end{matrix}],$

где:

_va, _vb и _vc являются отдельными напряжениями фазы через обмотки статора.
_Rs является эквивалентным сопротивлением каждой обмотки статора.
_ia, _ib и _ic являются токами, текущими в обмотках статора.
$\frac{d ψ_{a}}{d t},$ $\frac{d ψ_{b}}{d t},$ и $\frac{d ψ_{c}}{d t}$ скорости изменения магнитного потока в каждой обмотке статора.

Напряжение через обмотку возбуждения описывается как

$v_{f} = R_{f} i_{f} + \frac{d ψ_{f}}{d t},$

где:

_vf является отдельным напряжением фазы через обмотку возбуждения.
_Rf является эквивалентным сопротивлением обмотки возбуждения.
_if является текущим течением в обмотке возбуждения.
$\frac{d ψ_{f}}{d t}$ скорость изменения магнитного потока в обмотке возбуждения.

Постоянный магнит, обмотка возбуждения и обмотки статора трехзвездочной раны способствуют потоку, соединяющему каждую обмотку. Общий поток задан

$[\begin{matrix} ψ_{a} \\ ψ_{b} \\ ψ_{c} \end{matrix}] = [\begin{matrix} L_{a a} & L_{a b} & L_{a c} \\ L_{b a} & L_{b b} & L_{b c} \\ L_{c a} & L_{c b} & L_{c c} \end{matrix}] [\begin{matrix} i_{a} \\ i_{b} \\ i_{c} \end{matrix}] + [\begin{matrix} ψ_{a m} \\ ψ_{b m} \\ ψ_{c m} \end{matrix}] + [\begin{matrix} L_{a m f} \\ L_{b m f} \\ L_{c m f} \end{matrix}] i_{f},$

где:

_ψa, _ψb и _ψc являются общими потоками, соединяющими каждую обмотку статора.
_Laa, _Lbb и _Lcc являются самоиндукциями обмоток статора.
_Lab, _Lac, _Lba, _Lbc, _Lca и _Lcb являются взаимной индуктивностью обмоток статора.
_ψam, _ψbm и _ψcm являются потоками намагничивания, соединяющими обмотки статора.
_Lamf, _Lbmf и _Lcmf являются взаимной индуктивностью обмотки возбуждения.

Индуктивность в обмотках статора является функциями ротора электрический угол и задана

$θ_{e} = N θ_{r} + r o t o r o f f s e t$

$L_{a a} = L_{s} + L_{m} cos (2 θ_{e}),$

$L_{b b} = L_{s} + L_{m} cos (2 (θ_{e} - 2 π / 3)),$

$L_{c c} = L_{s} + L_{m} cos (2 (θ_{e} + 2 π / 3)),$

$L_{a b} = L_{b a} = - M_{s} - L_{m} \cos (2 (θ_{e} + π / 6)),$

$L_{b c} = L_{c b} = - M_{s} - L_{m} \cos (2 (θ_{e} + π / 6 - 2 π / 3)),$

$L_{c a} = L_{a c} = - M_{s} - L_{m} \cos (2 (θ_{e} + π / 6 + 2 π / 3)),$

где:

N является количеством пар полюса ротора.

_θr является углом механического устройства ротора.

_θe является ротором электрический угол.
rotor offset является 0 если вы задаете ротор электрический угол относительно d-оси или -pi/2 если вы задаете ротор электрический угол относительно q-оси.
_Ls является самоиндукцией статора на фазу. Это значение является средней самоиндукцией каждой из обмоток статора.
_Lm является колебанием индуктивности статора. Это значение является колебанием самоиндукции и взаимной индуктивности с изменяющимся углом ротора.
_Ms является статором взаимная индуктивность. Это значение является средней взаимной индуктивностью между обмотками статора.

Обмотка соединения потока намагничивания, a-a’ является максимумом когда _θe = 0 ° и нуль когда _θe = 90 °. Поэтому:

$ψ_{m} = [\begin{matrix} ψ_{a m} \\ ψ_{b m} \\ ψ_{c m} \end{matrix}] = [\begin{matrix} ψ_{m} \cos θ_{e} \\ ψ_{m} \cos (θ_{e} - 2 π / 3) \\ ψ_{m} \cos (θ_{e} + 2 π / 3) \end{matrix}],$

$L_{m f} = [\begin{matrix} L_{a m f} \\ L_{b m f} \\ L_{c m f} \end{matrix}] = [\begin{matrix} L_{m f} \cos θ_{e} \\ L_{m f} \cos (θ_{e} - 2 π / 3) \\ L_{m f} \cos (θ_{e} + 2 π / 3) \end{matrix}],$

$Ψ_{f} = L_{f} i_{f} + L_{m f}^{T} [\begin{matrix} i_{a} \\ i_{b} \\ i_{c} \end{matrix}],$

где:

_ψm является соединенным моторным потоком.
_Lmf является взаимной полевой индуктивностью якоря.
_ψf является потоком, соединяющим обмотку возбуждения.
_Lf является индуктивностью обмотки возбуждения.
${[L_{m f}]}^{T}$ преобразование вектора _Lmf, то есть,

${[L_{m f}]}^{T} = {[\begin{matrix} L_{a m f} \\ L_{b m f} \\ L_{c m f} \end{matrix}]}^{T} = [\begin{matrix} L_{a m f} & L_{b m f} & L_{c m f} \end{matrix}] .$

Упрощенные уравнения

Применение преобразования Парка с блоком, электрические уравнения определения производят выражение для крутящего момента, который независим от угла ротора.

Преобразование Парка задано

$P = 2 / 3 [\begin{matrix} \cos θ_{e} & \cos (θ_{e} - 2 π / 3) & \cos (θ_{e} + 2 π / 3) \\ - \sin θ_{e} & - \sin (θ_{e} - 2 π / 3) & - \sin (θ_{e} + 2 π / 3) \\ 0.5 & 0.5 & 0.5 \end{matrix}]$

Применение преобразования Парка к первым двум электрическим уравнениям определения производит уравнения, которые задают поведение блока:

$v_{d} = R_{s} i_{d} + L_{d} \frac{d i_{d}}{d t} + L_{m f} \frac{d i_{f}}{d t} - N ω i_{q} L_{q},$

$v_{q} = R_{s} i_{q} + L_{q} \frac{d i_{q}}{d t} + N ω (i_{d} L_{d} + ψ_{m} + i_{f} L_{m f}),$

$v_{0} = R_{s} i_{0} + L_{0} \frac{d i_{0}}{d t},$

$v_{f} = R_{f} i_{f} + L_{f} \frac{d i_{f}}{d t} + \frac{3}{2} L_{m f} \frac{d i_{d}}{d t},$

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

$J \frac{d ω}{d t} = T = T_{L} - B_{m} ω .$

где:

_vd, _vq и _v0 является d - ось, q - ось и напряжения нулевой последовательности. Эти напряжения заданы

$[\begin{matrix} v_{d} \\ v_{q} \\ v_{0} \end{matrix}] = P [\begin{matrix} v_{a} \\ v_{b} \\ v_{c} \end{matrix}] .$
_id, _iq и _i0 является d - ось, q - ось и токи нулевой последовательности, заданные

$[\begin{matrix} i_{d} \\ i_{q} \\ i_{0} \end{matrix}] = P [\begin{matrix} i_{a} \\ i_{b} \\ i_{c} \end{matrix}] .$
_Ld является статором d - составляющая индукции. _Ld = _Ls + _Ms + 3/2 _Lm.
ω является скоростью вращательного механического устройства.
_Lq является статором q - составляющая индукции. _Lq = _Ls + _Ms − 3/2 _Lm.
_L0 является индуктивностью нулевой последовательности статора. _L0 = _Ls – 2_Ms.
T является крутящим моментом ротора. Для блока Hybrid Excitation PMSM крутящий момент течет из случая машины (порт C сохранения блока) к ротору машины (порт R сохранения блока).
J является инерцией ротора.
_TL является крутящим моментом нагрузки.
_Bm является затуханием ротора.

Тепловые порты

Блок имеет четыре дополнительных тепловых порта, один для каждой из трех обмоток статора 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 Show thermal port. Это действие отображает тепловые порты на значке блока и отсоединяет параметры Thermal. Эти параметры описаны далее на этой странице с описанием.

Используйте тепловые порты, чтобы симулировать эффекты медных потерь сопротивления, 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.

Переменные

Используйте настройки Variables, чтобы задать приоритет и начальные целевые значения для переменных в блоках перед симуляцией. Для получения дополнительной информации смотрите Приоритет Набора и Начальную Цель для Переменных в блоках.

Предположения

Распределение потока является синусоидальным.

Порты

Сохранение

развернуть все

`R` — Ротор машины
вращательное механическое устройство

Порт сохранения вращательного механического устройства сопоставлен с ротором машины.

`C` — Случай машины
вращательное механическое устройство

Порт сохранения вращательного механического устройства сопоставлен со случаем машины.

`~` — Трехфазный составной объект
электрический

Расширяемый трехфазный порт сопоставлен с обмотками статора.

Зависимости

Чтобы включить этот порт, установите Electrical connection на Composite three-phase ports.

`a` — a - фаза
электрический

Электрический порт сохранения, сопоставленный с a - фаза.

Зависимости

Чтобы включить этот порт, установите Electrical connection на Expanded three-phase ports.

`b` — b - фаза
электрический

Электрический порт сохранения, сопоставленный с b - фаза.

Зависимости

Чтобы включить этот порт, установите Electrical connection на Expanded three-phase ports.

`c` — c - фаза
электрический

Электрический порт сохранения, сопоставленный с c - фаза.

Зависимости

Чтобы включить этот порт, установите Electrical connection на Expanded three-phase ports.

`n` — Нейтральная фаза
электрический

Электрический порт сохранения сопоставлен с нейтральной фазой.

Зависимости

Чтобы включить этот порт, установите Zero sequence на Include.

`fd+` — Обмотка возбуждения положительный терминал
электрический

Электрический порт сохранения сопоставил с обмоткой возбуждения положительный терминал.

`fd-` — Обмотка возбуждения отрицательный терминал
электрический

Электрический порт сохранения сопоставил с обмоткой возбуждения отрицательный терминал.

`HA` — Обмотка теплового порта
тепловой

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

`HB` — Обмотка B тепловой порт
тепловой

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

`HC` — Обмотка C тепловой порт
тепловой

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

`HR` — Ротор тепловой порт
тепловой

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

Параметры

развернуть все

Основной

`Electrical connection` — Электрическое соединение
`Composite three-phase ports` (значение по умолчанию) | `Expanded three-phase ports`

Иметь ли составной объект или расширил трехфазные порты.

`Modeling fidelity` — Моделирование точности
`Constant Ld, Lq, Lmf, Lf and PM` (значение по умолчанию) | `Tabulated Ld, Lq, Lmf, Lf and PM`

Выберите точность моделирования:

Constant Ld, Lq, Lmf, Lf and PM — Ld, Lq, Lmf, Lf и значения PM являются постоянными и заданы их соответствующими параметрами.
Tabulated Ld, Lq, Lmf, Lf and PM — Ld, Lq, Lmf, Lf и значения PM вычисляются онлайн из DQ и полевых текущих интерполяционных таблиц можно следующим образом:

$L_{d} = f_{1} (i_{d}, i_{q}, i_{f})$

$L_{q} = f_{2} (i_{d}, i_{q}, i_{f})$

$L_{m f} = f_{3} (i_{d}, i_{q}, i_{f})$

$λ_{P M} = f_{4} (i_{d}, i_{q}, i_{f})$

$L_{f} = f_{5} (i_{f})$

Зависимости

Этот параметр отображается только, когда вы устанавливаете параметр Stator parameterization на Specify Ld, Lq, and L0.

`Number of pole pairs` — Пары полюса ротора
6 (значение по умолчанию) | целое число

Количество постоянного магнита подпирает пары шестами на роторе.

`Permanent magnet flux linkage` — Потокосцепление
0.09 `Wb` (значение по умолчанию) | положительное целое число

Пиковое потокосцепление постоянного магнита для любой из обмоток статора.

Зависимости

Этот параметр отображается только, когда вы устанавливаете параметр Modeling fidelity на Constant Ld, Lq, Lmf, Lf and PM.

`Stator parameterization` — Модель Parameterization
`Specify Ld, Lq and L0` (значение по умолчанию) | `Specify Ls, Lm, and Ms`

Модель параметризации статора.

Зависимости

Установка Stator parameterization влияет на видимость других параметров.

`Stator d-axis inductance, Ld` — Индуктивность
0.0031 `H` (значение по умолчанию)

Прямая составляющая индукции статора машины.

Зависимости

Этот параметр отображается только, когда вы устанавливаете параметр Stator parameterization на Specify Ld, Lq, and L0 и параметр Modeling fidelity к Constant Ld, Lq, Lmf, Lf and PM.

`Stator q-axis inductance, Lq` — Индуктивность
0.0045 `H` (значение по умолчанию)

Квадратурная составляющая индукции статора машины.

Зависимости

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

Прямая ось текущий вектор, ID.

Зависимости

Этот параметр отображается только, когда вы устанавливаете параметр Stator parameterization на Specify Ld, Lq, and L0 и параметр Modeling fidelity к Tabulated Ld, Lq, Lmf, Lf and PM.

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

Квадратурная ось текущий вектор, IQ.

Зависимости

`Excitation current vector, iF` — Возбуждение текущий вектор
[-20, 0, 20] `A` (значение по умолчанию)

Возбуждение текущий вектор, если.

Зависимости

`Ld matrix, Ld(id,iq,if)` — Матрица Ld
`0.0031 * ones(3, 3, 3)` `H` (значение по умолчанию)

Матрица Ld.

Зависимости

`Lq matrix, Lq(id,iq,if)` — Матрица Lq
`0.0045 * ones(3, 3, 3)` `H` (значение по умолчанию)

Матрица Lq.

Зависимости

`Mutual field armature inductance, Lmf(id,iq,if)` — Взаимная полевая индуктивность якоря
`0.0067 * ones(3, 3, 3)` `H` (значение по умолчанию)

Взаимная полевая индуктивность якоря.

Зависимости

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

Потокосцепление постоянного магнита.

Зависимости

Этот параметр отображается только, когда вы устанавливаете параметр Stator parameterization на Specify Ld, Lq, and L0, параметр Modeling fidelity к Tabulated Ld, Lq, Lmf, Lf and PM.

`Lf vector, Lf(if)` — Вектор Lf
`0.06 * ones(1, 3)` `H` (значение по умолчанию)

Вектор Lf.

Зависимости

`Stator zero-sequence inductance, L0` — Индуктивность
0.0006 `H` (значение по умолчанию)

Нулевая составляющая индукции для статора машины.

Зависимости

Этот параметр отображается, только если Stator parameterization установлен в Specify Ld, Lq and L0 и Zero sequence установлен в Include.

`Stator self-inductance per phase, Ls` — Индуктивность
0.0027 `H` (значение по умолчанию)

Средняя самоиндукция трех обмоток статора.

Зависимости

Этот параметр отображается, только если Stator parameterization установлен в Specify Ls, Lm, and Ms.

`Stator inductance fluctuation, Lm` — Индуктивность
-0.0005 `H` (значение по умолчанию)

Колебание самоиндукции и взаимной индуктивности с углом ротора.

Зависимости

Этот параметр отображается, только если Stator parameterization установлен в Specify Ls, Lm, and Ms.

`Stator mutual inductance, Ms` — Индуктивность
0.0011 `H` (значение по умолчанию)

Средняя взаимная индуктивность между обмотками статора.

Зависимости

Этот параметр отображается, только если Stator parameterization установлен в Specify Ls, Lm, and Ms.

`Field winding inductance, Lf` — Индуктивность
0.06 `H` (значение по умолчанию)

Индуктивность обмотки возбуждения.

Зависимости

`Mutual field armature inductance, Lmf` — Индуктивность
0.0067 `H` (значение по умолчанию)

Поле арматуры взаимная индуктивность.

Зависимости

`Stator resistance per phase, Rs` — Сопротивление
0.7 `Ohm` (значение по умолчанию)

Сопротивление каждой из обмоток статора.

`Field winding resistance, Rf` — Сопротивление
2.85 `Ohm` (значение по умолчанию)

Сопротивление обмотки возбуждения.

`Zero sequence` — Модель нулевой последовательности
`Include` (значение по умолчанию) | `Exclude`

Модель нулевой последовательности:

Include — Приоритизируйте точность модели. Ошибка происходит, если вы Включаете термины нулевой последовательности для симуляций, которые используют решатель Разделения. Для получения дополнительной информации смотрите, что Скорость симуляции Увеличения Использует Решатель Разделения.
Exclude — Приоритизируйте скорость симуляции для настольной симуляции или развертывания приложений.

Зависимости

Если этот параметр устанавливается на:

Include и Stator parameterization установлен в Specify Ld, Lq, and L0 — параметр Stator zero-sequence inductance, L0 отображается.
Exclude — Параметр Stator zero-sequence inductance, L0 не отображается.

`Rotor angle definition` \angle
`Angle between the a-phase magnetic axis and the d-axis` (значение по умолчанию) | `Angle between the a-phase magnetic axis and the q-axis`

Контрольная точка для углового измерения ротора. Если вы выбираете значение по умолчанию, ротор и a - потоки фазы выравниваются для угла нулевого ротора. В противном случае a - текущая фаза генерирует максимальное значение крутящего момента для угла нулевого ротора.

Механическое устройство

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

Инерция ротора присоединяется к механическому поступательному порту R.

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

Ротационное затухание.

Тепловой

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.

`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.

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

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

Примеры модели

Управление крутящим моментом HESM

Управляйте крутящим моментом в основанном на гибридном возбуждении синхронной машине (HESM) диске электрической тяги. Постоянные магниты и обмотка возбуждения волнуют HESM. Высоковольтная батарея питает SM через управляемый трехфазный конвертер для обмоток статора и через управляемые четыре квадрантных прерывателя для обмотки ротора. Идеальный источник скорости вращения обеспечивает загрузку. Подсистема Управления использует подход разомкнутого контура, чтобы управлять крутящим моментом и подходом с обратной связью, чтобы управлять током. В каждый демонстрационный момент запрос крутящего момента преобразован в соответствующие текущие ссылки. Текущее управление основано на PI. Симуляция использует несколько шагов крутящего момента и в режимах двигателя и в генератора. Подсистема Визуализации содержит осциллографы, которые позволяют вам видеть результаты симуляции.

Скоростное управление HESM

Управляйте скоростью вращения ротора в основанном на гибридном возбуждении синхронной машине (HESM) диске электрической тяги. Постоянные магниты и обмотка возбуждения волнуют HESM. Высоковольтная батарея питает HESM через управляемый трехфазный конвертер для обмоток статора и через управляемые четыре квадрантных прерывателя для обмотки ротора. Идеальный источник крутящего момента обеспечивает загрузку. Подсистема Управления включает многоскоростную основанную на PI структуру каскадного регулирования. Структура управления имеет внешний цикл управления скорости вращения и три внутренних контура управления током. Подсистема Визуализации содержит осциллографы, которые позволяют вам видеть результаты симуляции.

Вопросы совместимости

развернуть все

Обновление портов электрического соединения

Поведение изменяется в R2021b

От R2021b вперед, чтобы переключиться между составным объектом и расширенными портами, устанавливают параметр Electrical connection на любой Composite three-phase ports или Expanded three-phase ports.

В результате этих изменений, в модели, сохраненной в более раннем релизе, рассматривают параметр Electrical connection этого блока.

Ссылки

[1] Kundur, P. Устойчивость энергосистемы и управление. Нью-Йорк, Нью-Йорк: Макгроу Хилл, 1993.

[2] Mbayed, R. Анализ неработающих энергосистем. Хобокен, NJ: нажатие Wiley-IEEE, 1995.

[3] Андерсон, пополудни Вклад в Управление Гибридного Возбуждения Синхронная Машина для Встраиваемых приложений. Universite de Cergy Pontoise, 2012.

[4] Ло, X. и Т. А. Липо. “Синхронная Гибридная Машина AC / Постоянный магнит Гибридная Машина AC”. Транзакции IEEE энергетического Преобразования. Издание 15, № 2 (2000), стр 203–210.

Расширенные возможности

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

Введенный в R2017b

Документация

Hybrid Excitation PMSM

Описание

Моторная конструкция

Уравнения

Упрощенные уравнения

Тепловые порты

Переменные

Предположения

Порты

Сохранение

R — Ротор машины вращательное механическое устройство

C — Случай машины вращательное механическое устройство

~ — Трехфазный составной объект электрический

Зависимости

a — a - фаза электрический

Зависимости

b — b - фаза электрический

Зависимости

c — c - фаза электрический

Зависимости

n — Нейтральная фаза электрический

Зависимости

fd+ — Обмотка возбуждения положительный терминал электрический

fd- — Обмотка возбуждения отрицательный терминал электрический

HA — Обмотка теплового порта тепловой

HB — Обмотка B тепловой порт тепловой

HC — Обмотка C тепловой порт тепловой

HR — Ротор тепловой порт тепловой

Параметры

Основной

Electrical connection — Электрическое соединение Composite three-phase ports (значение по умолчанию) | Expanded three-phase ports

Modeling fidelity — Моделирование точности Constant Ld, Lq, Lmf, Lf and PM (значение по умолчанию) | Tabulated Ld, Lq, Lmf, Lf and PM

Зависимости

Number of pole pairs — Пары полюса ротора6 (значение по умолчанию) | целое число

Permanent magnet flux linkage — Потокосцепление0.09 Wb (значение по умолчанию) | положительное целое число

Зависимости

Stator parameterization — Модель Parameterization Specify Ld, Lq and L0 (значение по умолчанию) | Specify Ls, Lm, and Ms

Зависимости

Stator d-axis inductance, Ld — Индуктивность0.0031 H (значение по умолчанию)

Зависимости

Stator q-axis inductance, Lq — Индуктивность0.0045 H (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

Excitation current vector, iF — Возбуждение текущий вектор[-20, 0, 20] A (значение по умолчанию)

Зависимости

Ld matrix, Ld(id,iq,if) — Матрица Ld 0.0031 * ones(3, 3, 3) H (значение по умолчанию)

Зависимости

Lq matrix, Lq(id,iq,if) — Матрица Lq 0.0045 * ones(3, 3, 3) H (значение по умолчанию)

Зависимости

Mutual field armature inductance, Lmf(id,iq,if) — Взаимная полевая индуктивность якоря 0.0067 * ones(3, 3, 3) H (значение по умолчанию)

Зависимости

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

Зависимости

Lf vector, Lf(if) — Вектор Lf 0.06 * ones(1, 3) H (значение по умолчанию)

Зависимости

Stator zero-sequence inductance, L0 — Индуктивность0.0006 H (значение по умолчанию)

Зависимости

Stator self-inductance per phase, Ls — Индуктивность0.0027 H (значение по умолчанию)

Зависимости

Stator inductance fluctuation, Lm — Индуктивность-0.0005 H (значение по умолчанию)

Зависимости

Stator mutual inductance, Ms — Индуктивность0.0011 H (значение по умолчанию)

Зависимости

Field winding inductance, Lf — Индуктивность0.06 H (значение по умолчанию)

Зависимости

Mutual field armature inductance, Lmf — Индуктивность0.0067 H (значение по умолчанию)

Зависимости

Stator resistance per phase, Rs — Сопротивление0.7 Ohm (значение по умолчанию)

Field winding resistance, Rf — Сопротивление2.85 Ohm (значение по умолчанию)

Zero sequence — Модель нулевой последовательности Include (значение по умолчанию) | Exclude

Зависимости

Rotor angle definition \angle Angle between the a-phase magnetic axis and the d-axis (значение по умолчанию) | Angle between the a-phase magnetic axis and the q-axis

Механическое устройство

Rotor inertia — Инерция0.01 kg*m^2 (значение по умолчанию)

Rotor Damping — Затухание0 N*m/(rad/s) (значение по умолчанию)

Тепловой

`R` — Ротор машины
вращательное механическое устройство

`C` — Случай машины
вращательное механическое устройство

`~` — Трехфазный составной объект
электрический

`a` — a - фаза
электрический

`b` — b - фаза
электрический

`c` — c - фаза
электрический

`n` — Нейтральная фаза
электрический

`fd+` — Обмотка возбуждения положительный терминал
электрический

`fd-` — Обмотка возбуждения отрицательный терминал
электрический

`HA` — Обмотка теплового порта
тепловой

`HB` — Обмотка B тепловой порт
тепловой

`HC` — Обмотка C тепловой порт
тепловой

`HR` — Ротор тепловой порт
тепловой

`Electrical connection` — Электрическое соединение
`Composite three-phase ports` (значение по умолчанию) | `Expanded three-phase ports`

`Modeling fidelity` — Моделирование точности
`Constant Ld, Lq, Lmf, Lf and PM` (значение по умолчанию) | `Tabulated Ld, Lq, Lmf, Lf and PM`

`Number of pole pairs` — Пары полюса ротора
6 (значение по умолчанию) | целое число

`Permanent magnet flux linkage` — Потокосцепление
0.09 `Wb` (значение по умолчанию) | положительное целое число

`Stator parameterization` — Модель Parameterization
`Specify Ld, Lq and L0` (значение по умолчанию) | `Specify Ls, Lm, and Ms`

`Stator d-axis inductance, Ld` — Индуктивность
0.0031 `H` (значение по умолчанию)

`Stator q-axis inductance, Lq` — Индуктивность
0.0045 `H` (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)

`Excitation current vector, iF` — Возбуждение текущий вектор
[-20, 0, 20] `A` (значение по умолчанию)

`Ld matrix, Ld(id,iq,if)` — Матрица Ld
`0.0031 * ones(3, 3, 3)` `H` (значение по умолчанию)

`Lq matrix, Lq(id,iq,if)` — Матрица Lq
`0.0045 * ones(3, 3, 3)` `H` (значение по умолчанию)

`Mutual field armature inductance, Lmf(id,iq,if)` — Взаимная полевая индуктивность якоря
`0.0067 * ones(3, 3, 3)` `H` (значение по умолчанию)

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

`Lf vector, Lf(if)` — Вектор Lf
`0.06 * ones(1, 3)` `H` (значение по умолчанию)

`Stator zero-sequence inductance, L0` — Индуктивность
0.0006 `H` (значение по умолчанию)

`Stator self-inductance per phase, Ls` — Индуктивность
0.0027 `H` (значение по умолчанию)

`Stator inductance fluctuation, Lm` — Индуктивность
-0.0005 `H` (значение по умолчанию)

`Stator mutual inductance, Ms` — Индуктивность
0.0011 `H` (значение по умолчанию)

`Field winding inductance, Lf` — Индуктивность
0.06 `H` (значение по умолчанию)

`Mutual field armature inductance, Lmf` — Индуктивность
0.0067 `H` (значение по умолчанию)

`Stator resistance per phase, Rs` — Сопротивление
0.7 `Ohm` (значение по умолчанию)

`Field winding resistance, Rf` — Сопротивление
2.85 `Ohm` (значение по умолчанию)

`Zero sequence` — Модель нулевой последовательности
`Include` (значение по умолчанию) | `Exclude`

`Rotor angle definition` \angle
`Angle between the a-phase magnetic axis and the d-axis` (значение по умолчанию) | `Angle between the a-phase magnetic axis and the q-axis`

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

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

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

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

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

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

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

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