Документация

SM Current Reference Generator

Синхронная машина текущий ссылочный генератор

расширьте все на странице

Библиотека:
Simscape / Электрический / Управление / Управление SM

Описание

Блок SM Current Reference Generator реализует текущий ссылочный генератор для синхронной машины (SM) текущее управление в роторе d-q система координат.

Определение уравнений

Блок SM Current Reference Generator может получить текущую ссылку с помощью одного из этих методов:

Нулевое управление d-оси (ZDAC).
Интерполяционные таблицы.

Для метода ZDAC, наборов блока:

D-ось текущая ссылка $i_{d}^{r e f}$ обнулять:

$i_{d}^{r e f} = 0,$
Поле текущая ссылка $i_{f}^{r e f}$ использование ссылки крутящего момента:

$i_{f}^{r e f} = \frac{| T_{r e f} i_{f, m a x} |}{T_{m a x}},$
где _if,max является максимальным текущим полем, и _Tmax является максимальным крутящим моментом.
Q-ось текущая ссылка $i_{q}^{r e f}$ использование уравнения крутящего момента:

$i_{q}^{r e f} = \frac{T_{r e f}}{K_{t} i_{f}^{r e f}},$
где _Tref является ссылочным входом крутящего момента, и _Kt является крутящим моментом, постоянным из синхронной машины, описанной упрощенным уравнением крутящего момента $T = K_{t} i_{f} i_{q}$ .

Для операции ниже номинальной скорости синхронной машины ZDAC является подходящим методом. Выше номинальной скорости полевой контроллер ослабления обязан настраивать ссылку d-оси.

Чтобы предварительно сгенерировать текущие ссылки для нескольких рабочих точек, задайте три интерполяционных таблицы с помощью подхода интерполяционных таблиц:

$i_{d}^{r e f} = f (n_{m}, T_{r e f}, v_{d c}),$

$i_{q}^{r e f} = g (n_{m}, T_{r e f}, v_{d c}),$

и

$i_{f}^{r e f} = h (n_{m}, T_{r e f}, v_{d c}) .$

Порты

Входной параметр

развернуть все

`TqRef` — Ссылочный крутящий момент, N*m
скаляр

Желаемый механический крутящий момент производится синхронной машиной.

Типы данных: single | double

`wMechanical` — Скорость механического устройства ротора, rad/s
скаляр

Механическая скорость вращения синхронного ротора машины, полученного через прямое измерение из синхронной машины.

Типы данных: single | double

`Vdc` — Напряжение ссылки DC, V
скаляр

Напряжение ссылки DC конвертера. Для метода ZDAC это значение используется, чтобы ограничить выходной крутящий момент ссылки и предел крутящего момента. Для метода интерполяционной таблицы это значение используется в качестве входа к интерполяционным таблицам.

Типы данных: single | double

Вывод

развернуть все

`idqfRef` — Ссылочные токи, A
вектор

Ссылка d-q и полевые токи, которые будут даны как входные параметры к токовому контроллеру.

Типы данных: single | double

`TqRefSat` — Ссылочный крутящий момент, N*m
скаляр

Ссылочный крутящий момент, насыщаемый расчетным крутящим моментом, ограничивает TqLim.

Типы данных: single | double

`TqLim` — Закрутите предел, N*m
скаляр

Закрутите ограничение, наложенное и электрическими и механическими ограничениями системы.

Типы данных: single | double

Параметры

развернуть все

Общие параметры

`Nominal dc-link voltage (V)` — Расчетное напряжение постоянного тока
300 `V` (значение по умолчанию) | положительное число

Номинальное напряжение ссылки DC электрического источника.

`Maximum power (W)` — Максимальная мощность
30000 `W` (значение по умолчанию) | положительное число

Максимальная синхронная степень машины.

`Maximum torque (Nm)` — Максимальный крутящий момент
250 `Nm` (значение по умолчанию) | положительное число

Максимальный синхронный крутящий момент машины.

`Maximum field current (A)` — Максимальное текущее поле
25 `A` (значение по умолчанию) | положительное число

Максимальное поле, текущее из синхронной машины.

`Sample time (-1 for inherited)` — Блокируйте шаг расчета
-1 (значение по умолчанию) |-1 или положительное число

Шаг расчета для блока (-1 для наследованного). Если этот блок используется в триггируемой подсистеме, шаг расчета должен быть-1. Если этот блок используется в модели шага непрерывной переменной, то шаг расчета может быть явным образом задан.

Ссылочная стратегия генерации

`Current references` — Текущая ссылочная стратегия
`Zero d-axis control` (значение по умолчанию) | `Lookup-table based`

Выберите стратегию определения текущих ссылок.

`Torque constant (N*m/A)` — Постоянный крутящий момент
0.0375 (значение по умолчанию) | положительное число

Крутящий момент, постоянный из синхронной машины.

`Mechanical speed vector, wMechanical (rpm)` — Вектор поиска скорости ротора
[0, 3000] (значение по умолчанию) | положительный монотонно увеличивающийся вектор

Вектор скорости используется в интерполяционных таблицах для определения текущих ссылок.

`Torque reference vector, TqRef (N*m)` — Закрутите ссылочный вектор поиска
[-100, 0, 100] (значение по умолчанию) | положительный монотонно увеличивающийся вектор

Вектор крутящего момента используется в интерполяционных таблицах для определения текущих ссылок.

`DC-link voltage vector, Vdc (V)` — Вектор поиска напряжения ссылки DC
[300, 350] (значение по умолчанию) | положительный монотонно увеличивающийся вектор

Вектор напряжения ссылки DC используется в интерполяционных таблицах для определения текущих ссылок.

`D-axis current reference matrix, id(wMechanical,TqRef,Vdc), (A)` — Ссылочные текущие значения d-оси
`zeros(2,3,2)` (значение по умолчанию) | действительная матрица

Прямая ось текущие ссылочные данные о поиске.

`Q-axis current reference matrix, iq(wMechanical,TqRef,Vdc), (A)` — Ссылочные текущие значения q-оси
`zeros(2,3,2)` (значение по умолчанию) | действительная матрица

Квадратурная ось текущие ссылочные данные о поиске.

`Field current reference matrix, iq(wMechanical,TqRef,Vdc), (A)` — Текущие значения поля ссылки
`zeros(2,3,2)` (значение по умолчанию) | действительная матрица

Поле текущие ссылочные данные о поиске.

Примеры модели

HESM Torque Control

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.

HESM Velocity Control

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.

SM Torque Control

Управление крутящим моментом SM

Управляйте крутящим моментом в основанном на синхронной машине (SM) диске электрической тяги. Высоковольтная батарея питает SM через управляемый трехфазный конвертер для обмоток статора и 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. Планирование задач реализовано как конечный автомат Stateflow®. Подсистема Визуализации содержит осциллографы, которые позволяют вам видеть результаты симуляции.

SM Velocity Control

Скоростное управление SM

Управляйте скоростью вращения ротора в основанном на синхронной машине (SM) диске электрической тяги. Высоковольтная батарея питает SM через управляемый трехфазный конвертер для обмоток статора и управляемые четыре квадрантных прерывателя для обмотки ротора. Идеальный источник крутящего момента обеспечивает загрузку. Подсистема Управления включает многоскоростную основанную на PI структуру каскадного регулирования, которая имеет внешний цикл управления скорости вращения и три внутренних контура управления током. Планирование задач в подсистеме Управления реализовано как конечный автомат Stateflow®. Подсистема Визуализации содержит осциллографы, которые позволяют вам видеть результаты симуляции.

Synchronous Machine State-Space Control

Синхронное управление пространства состояний машины

Управляйте токами в основанном на синхронной машине (SM) диске тяги с помощью управления пространства состояний. Высоковольтная батарея питает SM через управляемый трехфазный конвертер для обмоток статора и через управляемый 2D квадрантный прерыватель для обмотки ротора. Идеальный источник скорости вращения обеспечивает загрузку. SM действует ниже номинальной скорости. В каждый демонстрационный момент запрос крутящего момента преобразован в соответствующие текущие ссылки с помощью нулевого подхода управления d-оси. Контроллер обратной связи состояния управляет токами в системе координат ротора. Наблюдатель Luenberger получает зависимые скоростью термины перед управлением прямого распространения. Симуляция использует несколько шагов крутящего момента и в режимах двигателя и в генератора. Планирование задач реализовано как конечный автомат Stateflow®. Подсистема Осциллографов содержит осциллографы, которые позволяют вам видеть результаты симуляции.

Ссылки

[1] Girardin, A. и Г. Фридрих. "Оптимальное управление для ротора раны синхронный генератор начинающего". Промышленная Конференция по Приложениям, 2006, стр 14-19.

[2] Carpiuc, S., К. Лазарь и Д. Ай. Пэтрэску. "Оптимальное Управление Крутящим моментом Внешне Взволнованной Синхронной Машины". Управляйте Разработкой и Прикладной Информатикой, 14 (2), 2012, стр 80-88.

Расширенные возможности

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

Смотрите также

Блоки

SM Current Controller | SM AC1C

Введенный в R2017b

Документация Simscape Electrical

Поддержка