Permanent Magnet Synchronous Machine

Трехфазный постоянный магнит синхронная машина с синусоидальной или трапециевидной противоэлектродвижущей силой или пятифазовый постоянный магнит синхронная машина с синусоидальной противоэлектродвижущей силой

расширьте все на странице

Библиотека:
Simscape / Электрический / Специализированные Энергосистемы / Электрические Машины

Описание

Блок Permanent Magnet Synchronous Machine реализует трехфазное или пятифазовый постоянный магнит синхронная машина. Обмотки статора соединяются в Уае с внутренней нейтральной точкой.

Трехфазная машина может иметь синусоидальную или трапециевидную форму волны коэффициента противо-ЭДС. Ротор может быть круглым или существенно-полюсным для синусоидальной машины. Ротор кругл, когда машина трапециевидна. Предварительно установленные модели доступны для синусоидальной машины коэффициента противо-ЭДС.

Пятифазовая машина имеет синусоидальную форму волны коэффициента противо-ЭДС и круглый ротор.

Блок Permanent Magnet Synchronous Machine действует или в генераторе или в моторном режиме. Режим работы диктует знак механического крутящего момента (положительный для моторного режима, отрицательного для режима генератора). Электрические и механические детали машины каждый представлены моделью в пространстве состояний второго порядка.

Синусоидальная модель принимает, что поток, установленный постоянными магнитами в статоре, является синусоидальным, который подразумевает, что электродвижущие силы являются синусоидальными.

Трапециевидная модель принимает, что извилистое распределение и поток, установленный постоянными магнитами, производят три трапециевидных формы волны коэффициента противо-ЭДС.

Трехфазная синусоидальная электрическая система модели

Эти уравнения описываются в системе координат ротора (qd система координат). Все количества в системе координат ротора отнесены в статор.

$\frac{d}{d t} i_{d} = \frac{1}{L_{d}} v_{d} - \frac{R}{L_{d}} i_{d} + \frac{L_{q}}{L_{d}} p ω_{m} i_{q}$

$\frac{d}{d t} i_{q} = \frac{1}{L_{q}} v_{q} - \frac{R}{L_{q}} i_{q} - \frac{L_{d}}{L_{q}} p ω_{m} i_{d} - \frac{λ p ω_{m}}{L_{q}}$

$T_{e} = 1.5 p [λ i_{q} + (L_{d} - L_{q}) i_{d} i_{q}]$

_Lq, _Ld	q - ось и d - составляющие индукции
R	Сопротивление обмоток статора
_IQ, _ID	q - ось и d - токи оси
_vq, _vd	q - ось и d - напряжения оси
_ωm	Скорость вращения ротора
λ	Амплитуда потока вызвана постоянными магнитами ротора в фазах статора
p	Количество пар полюсов
_Te	Электромагнитный крутящий момент

_Lq и индуктивность _Ld представляют отношение между индуктивностью фазы и положением ротора из-за выступа ротора. Например, индуктивностью, измеренной между фазой A и B (когда фазу C оставляют открытой), дают:

$L_{a b} = L_{d} + L_{q} + (L_{q} - L_{d}) \cos (2 θ_{e} + \frac{π}{3}),$

где _Θe представляет электрический угол.

Следующий рисунок показывает изменение индуктивности от фазы к фазе в функции электрического угла ротора.

Для круглого ротора нет никакого изменения индуктивности фазы:

$L_{d} = L_{q} = \frac{L_{a b}}{2} .$
Для существенного круглого ротора dq индуктивностью дают:

$L_{d} = \frac{\max (L_{a b})}{2}$

$L_{q} = \frac{\min (L_{a b})}{2}$

Пятифазовая синусоидальная электрическая система модели

Эти уравнения описываются в системе координат ротора с помощью расширенного преобразования Парка (q1d1 и система координат q2d2). Все количества в системе координат ротора отнесены в статор.

$\frac{d}{d t} i_{d 1} = \frac{1}{L} v_{d 1} - \frac{R}{L} i_{d 1} + \frac{L_{q}}{L} p ω_{m} i_{q 1}$

$\frac{d}{d t} i_{q 1} = \frac{1}{L} v_{q 1} - \frac{R}{L} i_{q 1} - \frac{L_{d}}{L} p ω_{m} i_{d 1} - \frac{λ p ω_{m}}{L}$

$\frac{d}{d t} i_{d 2} = \frac{1}{L} v_{d 2} - \frac{R}{L} i_{d 2}$

$\frac{d}{d t} i_{q 2} = \frac{1}{L} v_{q 2} - \frac{R}{L} i_{q 2}$

$T_{e} = 2.5 p λ i_{q 1}$

L	Индуктивность якоря
R	Сопротивление обмоток статора
_iq1, _id1	q1 - ось и d1 - токи оси
_vq1, _vd1	q1 - ось и d1 - напряжения оси
_iq2, _id2	q2 - ось и d2 - токи оси
_vq2, _vd2	q2 - ось и d2 - напряжения оси
_ωm	Скорость вращения ротора
λ	Амплитуда потока вызвана постоянными магнитами ротора в фазах статора
p	Количество пар полюсов
_Te	Электромагнитный крутящий момент

Трехфазная трапециевидная электрическая система модели

Эти уравнения описываются в системе координат фазы (система координат abc). Обратите внимание на то, что индуктивность фазы _Ls принят постоянным и не меняется в зависимости от положения ротора.

$\begin{matrix} \frac{d}{d t} i_{a} = \frac{1}{3 L_{s}} (2 v_{a b} + v_{b c} - 3 R_{s} i_{a} + λ p ω_{m} (- 2 Φ_{a}^{'} + Φ_{b}^{'} + Φ_{c}^{'})) \\ \frac{d}{d t} i_{b} = \frac{1}{3 L_{s}} (- v_{a b} + v_{b c} - 3 R_{s} i_{b} + λ p ω_{m} (Φ_{a}^{'} - 2 Φ_{b}^{'} + Φ_{c}^{'})) \\ \frac{d}{d t} i_{c} = - (\frac{d}{d t} i_{a} + \frac{d}{d t} i_{b}) \\ T_{e} = p λ (Φ_{a}^{'} \cdot i_{a} + Φ_{b}^{'} \cdot i_{b} + Φ_{c}^{'} \cdot i_{c}) \end{matrix}$

_Ls	Индуктивность обмоток статора
R	Сопротивление обмоток статора
_ia, _ib, _ic	a, b и c токи фазы
_Φa^', _Φb^', _Φc^'	a, b и c фаза электродвижущие силы, значение в относительных единицах к амплитуде потока λ
_vab, _vbc	ab и до н.э фаза, чтобы поэтапно осуществить напряжения
_ωm	Скорость вращения ротора
λ	Амплитуда потока вызвана постоянными магнитами ротора в фазах статора
p	Количество пар полюсов
_Te	Электромагнитный крутящий момент

Электродвижущая сила Φ^' представлен:

Механическая система

$\begin{matrix} \frac{d}{d t} ω_{m} = \frac{1}{J} (T_{e} - T_{f} - F ω_{m} - T_{m}) \\ \frac{d θ}{d t} = ω_{m} \end{matrix}$

J	Объединенная инерция ротора и загрузки
F	Объединенное вязкое трение ротора и загрузка
θ	Угловое положение ротора
_Tm	Крутящий момент механического устройства вала
_Tf	Вал статический момент трения
_ωm	Скорость вращения ротора (механическая скорость)

Ограничения и предположения

Когда вы используете блоки Permanent Magnet Synchronous Machine в дискретных системах, вам придется использовать маленькую паразитную активную нагрузку, соединенную на терминалах машины, чтобы избежать числовых колебаний. Времена большой выборки требуют больших загрузок. Минимальная активная нагрузка пропорциональна шагу расчета. Помните, что с 25 μs временными шагами в системе на 60 Гц, минимальная нагрузка составляет приблизительно 2,5% степени номинала машины. Например, 200 постоянных магнитов MVA синхронная машина в энергосистеме, дискретизированной с 50 μs шагами расчета, требуют приблизительно 5% активной нагрузки или 10 МВт. Если шаг расчета уменьшается до 20 μs, активная нагрузка 4 МВт достаточна.

Блок Permanent Magnet Synchronous Machine принимает линейную магнитную схему без насыщения железа ротора и статора. Это предположение может быть сделано из-за большого воздушного зазора, обычно находимого в постоянном магните синхронные машины.

Порты

Входной параметр

развернуть все

`Tm` — Механический крутящий момент
скаляр

Механический крутящий момент в вале машины. Этот входной порт обычно положителен, потому что блок Permanent Magnet Synchronous Machine обычно используется в качестве двигателя. Если вы принимаете решение использовать блок в режиме генератора, можно применить отрицательный вход крутящего момента.

Зависимости

Чтобы включить этот порт, установите Mechanical input на Torque Tm.

`w` — Скорость машины
скаляр

Скорость машины, в rad/s.

Зависимости

Чтобы включить этот порт, установите Mechanical input на Speed w.

Вывод

развернуть все

`m` — Машина внутренние измерения
Вектор с 13 элементами | вектор с 16 элементами

Вектор, содержащий сигналы измерения. Блок возвращает вектор с 13 элементами, когда Number of phases установлен в 3, и вектор с 16 элементами, когда Number of phases установлен в 5. Доступные сигналы зависят от модели, которую вы выбрали. Можно демультиплексировать эти сигналы при помощи блока Bus Selector, обеспеченного в Simulink^® библиотека. Сигналы включают:

Имя	Определение	Модули	Модель
МСФО	Статор текущий is_a	A	Все
ibs	Статор текущий is_b	A	Все
ics	Статор текущий is_c	A	Все
идентификаторы	Статор текущий is_d	A	Пятифазовый синусоидальный
ies	Статор текущий is_e	A	Пятифазовый синусоидальный
IQ	Статор текущий is_q	A	Трехфазный синусоидальный
идентификаторы	Статор текущий is_d	A	Трехфазный синусоидальный
iqs1	Статор текущий is_q1	A	Пятифазовый синусоидальный
ids1	Статор текущий is_d1	A	Пятифазовый синусоидальный
iqs2	Статор текущий is_q2	A	Пятифазовый синусоидальный
ids2	Статор текущий is_d2	A	Пятифазовый синусоидальный
vqs	Напряжение статора Vs_q	V	Трехфазный синусоидальный
vds	Напряжение статора Vs_d	V	Трехфазный синусоидальный
vqs1	Напряжение статора Vs_q1	V	Пятифазовый синусоидальный
vds1	Напряжение статора Vs_d1	V	Пятифазовый синусоидальный
vqs2	Напряжение статора Vs_q2	V	Пятифазовый синусоидальный
vds2	Напряжение статора Vs_d2	V	Пятифазовый синусоидальный
EA	Коэффициент противо-ЭДС фазы e_a	V	Трехфазный трапециевидный
eb	Коэффициент противо-ЭДС фазы e_b	V	Трехфазный трапециевидный
ЕС	Коэффициент противо-ЭДС фазы e_c	V	Трехфазный трапециевидный
ха	Эффект Холла сигнализирует о h_a^*	логический (0 или 1)	Трехфазный, синусоидальный и трапециевидный
hb	Эффект Холла сигнализирует о h_b^*	логический (0 или 1)	Трехфазный, синусоидальный и трапециевидный
hc	Эффект Холла сигнализирует о h_c^*	логический (0 или 1)	Трехфазный, синусоидальный и трапециевидный
w	Скорость ротора wm	рад/с	Все
theta	Угол ротора thetam	рад	Все
Te	Электромагнитный крутящий момент Те	N.m	Все

Сигнал эффекта Холла обеспечивает логическую индикацию относительно расположения коэффициента противо-ЭДС. Этот сигнал очень полезен, чтобы непосредственно управлять выключателями питания. Существует изменение состояния при каждом нулевом пересечении напряжения от фазы к фазе. Эти сигналы должны декодироваться прежде чем быть примененным к переключателям.

Сохранение

развернуть все

`S` — Машина вращательный вал
вращательное механическое устройство

Порт вращательного механического устройства, который представляет вращательный вал машины.

Зависимости

Чтобы включить этот порт, установите Mechanical input на Mechanical rotational port.

`A` — Поэтапно осуществите электрический терминал
специализированный электрический

Специализированный электрический порт сохранения сопоставлен с электрическим терминалом фазы A.

`B` — Фаза B электрический терминал
специализированный электрический

Специализированный электрический порт сохранения сопоставлен с электрическим терминалом фазы B.

`C` — Фаза C электрический терминал
специализированный электрический

Специализированный электрический порт сохранения сопоставлен с электрическим терминалом фазы C.

Параметры

развернуть все

Настройка

`Number of phases` — Количество фаз для модели машины
3 (значение по умолчанию) | `5`

Выберите между трехфазной моделью машины или пятифазовой моделью машины.

`Back EMF waveform` — Электродвижущая сила
`Sinusoidal` (значение по умолчанию) | `Trapezoidal`

Выберите между Sinusoidal и Trapezoidal электродвижущая сила.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Number of phases на 3.

`Rotor type` — Тип ротора
`Round` (значение по умолчанию) | `Salient-pole`

Выберите между Salient-pole и Round роторы.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Number of phases на 3 и набор Back EMF waveform к Sinusoidal.

`Mechanical input` — Тип входа
`Torque Tm` (значение по умолчанию) | `Speed w` | `Mechanical rotational port`

Выберите, предоставляется ли введенный крутящим моментом, применился к валу, скорости ротора или валу машины, представленному Simscape™ вращательный механический порт.

Выберите Torque Tm задавать вход крутящего момента в N.m и отсоединять Tm порт. Скорость машины определяется Инерцией машины J и различием между прикладной механической TM крутящего момента и внутренним электромагнитным крутящим моментом Те. Соглашение знака для механического крутящего момента состоит в том, когда скорость положительна. Положительный сигнал крутящего момента указывает на моторный режим, и отрицательный сигнал указывает на режим генератора.

Выберите Speed w задавать вход скорости в rad/s и отсоединять w порт. Скорость машины наложена, и механическая деталь модели (Инерция J) проигнорирована. Используя скорость, когда механический вход позволяет моделировать механическое устройство, связывающееся между двумя машинами.

Следующая фигура указывает, как смоделировать жесткое соединение вала в моторной генераторной установке, когда момент трения проигнорирован в машине 2. Выход скорости машины 1 (двигатель) соединяется с входом скорости машины 2 (генератор), в то время как машина 2 электромагнитных крутящих момента выход, Те, применяется к механическому входу крутящего момента машины 1, TM. Фактор Kw учитывает единицы скорости обеих машин (pu или rad/s) и отношение коробки передач w2/w1. Фактор KT учитывает модули крутящего момента обеих машин (pu или N.m) и оценки машины. Кроме того, потому что инерция, J2 проигнорирован в машине 2, J2, добавляется к машине 1 инерция, J1.

Выберите Mechanical rotational port чтобы осушить порт вращательного механического устройства Simscape, который позволяет, вы, чтобы соединить вал машины с другим Simscape блокируетесь с портами вращательного механического устройства.

Следующая фигура указывает, как соединить блок Ideal Torque Source с библиотеки Simscape на вал машины, чтобы представлять машину в моторном режиме или в режиме генератора.

`Preset model` — Электрические и механические параметры
`No` (значение по умолчанию) | `01: 0.8 Nm 300 Vdc 3000 RPM - 0.8 Nm` | `02: 1.7 Nm 300 Vdc 3750 RPM - 1.7 Nm` | ...

Предопределенные электрические и механические параметры для различного постоянного магнита синхронные моторные оценки крутящего момента (N.m), напряжение на шине DC (V), оцененная скорость (об/мин) и непрерывный крутящий момент останова (N.m).

Выберите одну из предварительно установленных моделей, чтобы загрузить соответствующие электрические и механические параметры в записях диалогового окна. Выберите No (значение по умолчанию), если вы не хотите использовать предварительно установленную модель, или если вы хотите изменить некоторые параметры предварительно установленной модели.

Доступные предварительно установленные модели:

No
01: 0.8 Nm 300 Vdc 3000 RPM - 0.8 Nm
02: 1.7 Nm 300 Vdc 3750 RPM - 1.7 Nm
03: 2.8 Nm 300 Vdc 4250 RPM - 3.2 Nm
04: 6 Nm 300 Vdc 4500 RPM - 6 Nm
05: 8 Nm 300 Vdc 2000 RPM - 10 Nm
06: 10 Nm 300 Vdc 2300 RPM - 14.2 Nm
07: 20 Nm 300 Vdc 2200 RPM - 33.9 Nm
08: 24 Nm 300 Vdc 2300 RPM - 41.4 Nm
09: 7.14 Nm 560 Vdc 5000 RPM - 8.3 Nm
10: 7.71 Nm 560 Vdc 5000 RPM - 10.2 Nm
11: 26.13 Nm 560 Vdc 3000 RPM - 27.3 Nm
12: 35.17 Nm 560 Vdc 3000 RPM - 37.4 Nm
13: 42.09 Nm 560 Vdc 3000 RPM - 45.6 Nm
14: 67.27 Nm 560 Vdc 1700 RPM - 70.2 Nm
15: 87.75 Nm 560 Vdc 3000 RPM - 97.96 Nm
16: 111 Nm 560 Vdc 3000 RPM - 126 Nm

Когда вы выбираете предварительно установленную модель, электрические и механические параметры во вкладке Parameters диалогового окна отключены. Начать с данной предварительно установленной модели и затем изменить параметры машины:

Выберите предварительно установленную модель, для которой вы хотите инициализировать параметры.
Измените Preset model в No. Это не изменяет параметры машины во вкладке Parameters.
Измените параметры машины, затем нажмите Apply.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Number of phases на 5, или набор Number of phases к 3 и Back EMF waveform к Sinusoidal.

`Use signal names to identify bus labels` — Идентифицируйте с именами сигнала или определением сигнала
`off` (значение по умолчанию) | `on`

Когда выбрано, измерение вывело, использует имена сигнала, чтобы идентифицировать метки шины. Выберите эту опцию для приложений, которые требуют, чтобы метки сигнала шины имели только алфавитно-цифровые символы.

Когда очищено, измерение вывело, использует определение сигнала, чтобы идентифицировать метки шины. Метки содержат неалфавитно-цифровые символы, которые несовместимы с некоторыми приложениями Simulink.

Параметры

`Stator phase resistance Rs (Ohm)` — Сопротивление фазы Stator
0.0485 (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

RS сопротивления фазы Stator (Ω).

`Stator phase inductance Ls (H)` — Фаза Stator к нейтральной индуктивности
`8.5e-3` (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

Фаза Stator к нейтральной индуктивности Ls (H) трапециевидной модели.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Number of phases на 3 и Back EMF waveform к Trapezoidal.

`Inductances [ Ld(H) Lq(H) ]` — Фаза к нейтральной индуктивности
`[8.5e-3,8.5e-3]` (значение по умолчанию) | двухэлементный вектор

Phase-to-neutral Ld (H) и Lq (H) индуктивность в d - ось и q - ось синусоидальной модели с существенно-полюсным ротором.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Number of phases на 3, Back EMF waveform к Sinusoidal, и Rotor type к Salient-pole.

`Armature inductance (H)` — Индуктивность якоря синусоидальной модели
0.000395 (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

Индуктивность якоря синусоидальной модели с круглым ротором. Ld равен Lq.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Number of phases на 3, Back EMF waveform к Sinusoidal, и Rotor type к Round.

`Specify` — Постоянная машина
`Flux linkage established by magnets (V.s)` (значение по умолчанию) | `Voltage Constant (V_peak L-L / krpm)` | `Torque Constant (N.m / A_peak)`

Машина, постоянная для параметризации блока. Если вы выбираете константу, можно ввести ее значение в соответствующее поле параметра, в то время как другие два параметра отключены.

`Flux linkage` — Постоянный поток
0.1194 (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

Постоянный поток λ (Вб) на пары полюса вызван в обмотках статора магнитами.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Specify на Flux linkage established by magnets (V.s).

`Voltage constant` — Пиковая линия к линейному напряжению
86.6271 (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

Пиковая линия к линейному напряжению на 1 000 об/мин. Это напряжение представляет пиковое напряжение разомкнутой цепи, когда машина управляется как генератор на уровне 1 000 об/мин.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Specify на Voltage Constant (V_peak L-L / krpm).

`Torque constant` — Закрутите на постоянный ампер
0.7164 (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

Закрутите на постоянный ампер. Эта константа принимает, что машина управляется инвертором, который обеспечивает идеальную синхронизацию между током и коэффициентом противо-ЭДС.

Синусоидальная модель: Принята текущая синусоида. Для получения дополнительной информации смотрите ac6_example_simplified.
Трапециевидная модель: Принято квадратное текущее изделие. Для получения дополнительной информации смотрите ac7_example_simplified.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Specify на Torque Constant (N.m / A_peak).

`Back EMF flat area (degrees)` — Ширина стрижки под ежика
120 (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

Ширина стрижки под ежика в течение половины периода электродвижущей силы Φ^' (степени) для трапециевидной машины.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Number of phases на 3 и Back EMF waveform к Trapezoidal.

`Inertia, viscous damping, pole pairs, static friction [ J(kg.m^2) F(N.m.s) p() Tf(N.m)]` — Механические параметры
[0.0027 0.0004924 4 0] (значение по умолчанию) | трехэлементный вектор | четырехэлементный вектор

Объединенная машина и коэффициент инерции загрузки J (kg.m²), объединенный коэффициент вязкого трения F (N.m.s), подоприте шестами пары p и вал статическое трение _Tf (N.m). Если четвертое значение вектора (статическое трение) не задано, блок полагает, что это значение 0.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Mechanical input на Torque Tm или Mechanical rotational port.

`Pole pairs p ()` Количество пар полюсов
4 (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

Количество пар полюса, p.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Mechanical input на Speed w.

`Initial conditions [ wm(rad/s) thetam(deg) ia,ib(A) ]` — Начальные условия для трехфазной машины
[0,0, 0,0] (значение по умолчанию) | четырехэлементный вектор

Механическая скорость (rad/s), механический угол _Θm (степени) и мгновенный статор, текущий (A) для трехфазной машины [_wm, _Θm, _ia, _ib].

Поскольку статор соединен звездой, и нейтральная точка изолируется, текущий _ic в трехфазной машине дан _ic = _{- ia-ib}.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Number of phases на 3.

`Initial conditions [ wm(rad/s) thetam(deg) ia,ib,ic,id(A) ]` — Начальные условия для пятифазовой машины
[0 0 0 0 0 0] (значение по умолчанию) | вектор с шестью элементами

Механическая скорость (rad/s), механический угол _Θm (степени) и мгновенный статор, текущий (A) для пятифазовой машины [_wm, _Θm, _ia, _ib, _ic, _ID].

Поскольку статор соединен звездой, и нейтральная точка изолируется, током _т.е. в пятифазовой машине дают _т.е. = _{- ia}_-ib_-ic _{- ID}.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Number of phases на 5.

`Rotor flux position when theta = 0` — Ссылочное положение потока ротора
`90 degrees behind phase A axis (modified Park)` (значение по умолчанию) | `Aligned with phase A axis (original Park)`

Ссылочное положение ротора течет относительно фазы ось.

Выберите 90 degrees behind phase A axis (modified Park) выбрать ссылочное положение ротора, представленного:

Модифицированное преобразование Парка [4] более удобно для векторного управления, потому что максимальная индукция фазы происходит в theta = 0.

Выберите Aligned with phase A axis (original Park) выбрать ссылочное положение ротора, представленного:

Усовершенствованный

Чтобы включить вкладку Advanced, установите параметр Simulation type блока powergui к Discrete и, на вкладке Preferences, очистите параметр Automatically handle discrete solver and Advanced tab solver settings of blocks.

`Discrete solver model` — Метод интегрирования
`Trapezoidal non iterative` (значение по умолчанию) | `Trapezoidal robust` | `Backward Euler robust`

Метод интегрирования используется блоком.

Когда вы выбираете параметр Automatically handle discrete solver and Advanced tab solver settings of blocks в блоке powergui, дискретная модель решателя автоматически установлена в Trapezoidal robust.

Trapezoidal non iterative требует, чтобы вы добавили ненезначительную загрузку шунта на терминалах машины, чтобы обеспечить устойчивость симуляции, и симуляция может не сходиться и останавливается, когда количество машин увеличивается в модели.

Trapezoidal robust и Backward Euler robust позвольте вам избавлять от необходимости использовать паразитные загрузки. Чтобы устранить топологические ошибки машин, соединенных с индуктивной схемой (например, выключатель, соединенный последовательно с машиной), машина моделирует незначительную внутреннюю загрузку 0.01% из номинальной степени.

Trapezoidal robust немного более точно, чем Backward Euler robust, особенно, когда модель симулирована в больших шагах расчета. Trapezoidal robust может произвести небольшие ослабленные числовые колебания на напряжении машины в условиях без загрузок, в то время как Backward Euler robust предотвращает колебания и обеспечивает точность.

Для получения дополнительной информации о какой метод использовать в вашем приложении, смотрите Симуляцию Дискретизированные Электрические системы.

`Sample time (-1 for inherited)` — Шаг расчета используется блоком
-1 (значение по умолчанию) | скаляр

Шаг расчета используется блоком. Чтобы наследовать шаг расчета, заданный в блоке powergui, установите этот параметр на -1 (значение по умолчанию).

Примеры

power_brushlessDCmotor пример иллюстрирует использование блока Permanent Magnet Synchronous Machine.

Ссылки

[1] Grenier, D., лос-анджелесский Dessaint, О. Ахриф, И. Боннэссиукс и Б. Лепайоуфл. “Экспериментальное нелинейное управление крутящим моментом постоянного магнита синхронный двигатель Используя выступ”. IEEE^® Транзакции на Industrial Electronics, Издании 44, № 5, октябрь 1997, стр 680-687.

[2] Toliyat, H.A. “Анализ и Симуляция Многофазных Дисков Асинхронного двигателя Переменной скорости При Асимметричных Связях”. Прикладная Конференция по Силовой электронике и Выставка, Издание 2, март 1996, стр 586-592.

[3] Beaudart, F., Ф. Лэбрик, Э. Матань, Д. Телтеукс и П. Александр. “Управляйте при нормальной и отказоустойчивой работе многофазных синхронных машин SMPM с механически и магнитным способом разъединенные фазы”. Международная конференция по вопросам Энергетики, энергии и Электрических Дисков, март 2009, стр 461-466.

[4] Краузе, P.C., О. Уосинкзук и С.Д. Садхофф. Анализ электрического машинного оборудования и систем приводов. Нажатие IEEE, 2002.

Расширенные возможности

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

Представлено до R2006a

Документация

Permanent Magnet Synchronous Machine

Описание

Трехфазная синусоидальная электрическая система модели

Пятифазовая синусоидальная электрическая система модели

Трехфазная трапециевидная электрическая система модели

Механическая система

Ограничения и предположения

Порты

Входной параметр

Tm — Механический крутящий момент скаляр

Зависимости

w — Скорость машины скаляр

Зависимости

Вывод

m — Машина внутренние измерения Вектор с 13 элементами | вектор с 16 элементами

Сохранение

S — Машина вращательный вал вращательное механическое устройство

Зависимости

A — Поэтапно осуществите электрический терминал специализированный электрический

B — Фаза B электрический терминал специализированный электрический

C — Фаза C электрический терминал специализированный электрический

Параметры

Настройка

Number of phases — Количество фаз для модели машины3 (значение по умолчанию) | 5

Back EMF waveform — Электродвижущая сила Sinusoidal (значение по умолчанию) | Trapezoidal

Зависимости

Rotor type — Тип ротора Round (значение по умолчанию) | Salient-pole

Зависимости

Mechanical input — Тип входа Torque Tm (значение по умолчанию) | Speed w | Mechanical rotational port

Preset model — Электрические и механические параметры No (значение по умолчанию) | 01: 0.8 Nm 300 Vdc 3000 RPM - 0.8 Nm | 02: 1.7 Nm 300 Vdc 3750 RPM - 1.7 Nm | ...

Зависимости

Use signal names to identify bus labels — Идентифицируйте с именами сигнала или определением сигнала off (значение по умолчанию) | on

Параметры

Stator phase resistance Rs (Ohm) — Сопротивление фазы Stator0.0485 (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

Stator phase inductance Ls (H) — Фаза Stator к нейтральной индуктивности 8.5e-3 (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

Зависимости

Inductances [ Ld(H) Lq(H) ] — Фаза к нейтральной индуктивности [8.5e-3,8.5e-3] (значение по умолчанию) | двухэлементный вектор

Зависимости

Armature inductance (H) — Индуктивность якоря синусоидальной модели 0.000395 (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

Зависимости

Specify — Постоянная машина Flux linkage established by magnets (V.s) (значение по умолчанию) | Voltage Constant (V_peak L-L / krpm) | Torque Constant (N.m / A_peak)

Flux linkage — Постоянный поток0.1194 (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

Зависимости

Voltage constant — Пиковая линия к линейному напряжению86.6271 (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

Зависимости

Torque constant — Закрутите на постоянный ампер0.7164 (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

Зависимости

Back EMF flat area (degrees) — Ширина стрижки под ежика120 (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

Зависимости

Inertia, viscous damping, pole pairs, static friction [ J(kg.m^2) F(N.m.s) p() Tf(N.m)] — Механические параметры[0.0027 0.0004924 4 0] (значение по умолчанию) | трехэлементный вектор | четырехэлементный вектор

Зависимости

Pole pairs p () Количество пар полюсов4 (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

Зависимости

Initial conditions [ wm(rad/s) thetam(deg) ia,ib(A) ] — Начальные условия для трехфазной машины[0,0, 0,0] (значение по умолчанию) | четырехэлементный вектор

Зависимости

Initial conditions [ wm(rad/s) thetam(deg) ia,ib,ic,id(A) ] — Начальные условия для пятифазовой машины[0 0 0 0 0 0] (значение по умолчанию) | вектор с шестью элементами

Зависимости

Rotor flux position when theta = 0 — Ссылочное положение потока ротора 90 degrees behind phase A axis (modified Park) (значение по умолчанию) | Aligned with phase A axis (original Park)

Усовершенствованный

Discrete solver model — Метод интегрирования Trapezoidal non iterative (значение по умолчанию) | Trapezoidal robust | Backward Euler robust

Sample time (-1 for inherited) — Шаг расчета используется блоком-1 (значение по умолчанию) | скаляр

Примеры

Ссылки

Расширенные возможности

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

Документация Simscape Electrical

Поддержка

`Tm` — Механический крутящий момент
скаляр

`w` — Скорость машины
скаляр

`m` — Машина внутренние измерения
Вектор с 13 элементами | вектор с 16 элементами

`S` — Машина вращательный вал
вращательное механическое устройство

`A` — Поэтапно осуществите электрический терминал
специализированный электрический

`B` — Фаза B электрический терминал
специализированный электрический

`C` — Фаза C электрический терминал
специализированный электрический

`Number of phases` — Количество фаз для модели машины
3 (значение по умолчанию) | `5`

`Back EMF waveform` — Электродвижущая сила
`Sinusoidal` (значение по умолчанию) | `Trapezoidal`

`Rotor type` — Тип ротора
`Round` (значение по умолчанию) | `Salient-pole`

`Mechanical input` — Тип входа
`Torque Tm` (значение по умолчанию) | `Speed w` | `Mechanical rotational port`

`Preset model` — Электрические и механические параметры
`No` (значение по умолчанию) | `01: 0.8 Nm 300 Vdc 3000 RPM - 0.8 Nm` | `02: 1.7 Nm 300 Vdc 3750 RPM - 1.7 Nm` | ...

`Use signal names to identify bus labels` — Идентифицируйте с именами сигнала или определением сигнала
`off` (значение по умолчанию) | `on`

`Stator phase resistance Rs (Ohm)` — Сопротивление фазы Stator
0.0485 (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

`Stator phase inductance Ls (H)` — Фаза Stator к нейтральной индуктивности
`8.5e-3` (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

`Inductances [ Ld(H) Lq(H) ]` — Фаза к нейтральной индуктивности
`[8.5e-3,8.5e-3]` (значение по умолчанию) | двухэлементный вектор

`Armature inductance (H)` — Индуктивность якоря синусоидальной модели
0.000395 (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

`Specify` — Постоянная машина
`Flux linkage established by magnets (V.s)` (значение по умолчанию) | `Voltage Constant (V_peak L-L / krpm)` | `Torque Constant (N.m / A_peak)`

`Flux linkage` — Постоянный поток
0.1194 (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

`Voltage constant` — Пиковая линия к линейному напряжению
86.6271 (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

`Torque constant` — Закрутите на постоянный ампер
0.7164 (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

`Back EMF flat area (degrees)` — Ширина стрижки под ежика
120 (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

`Inertia, viscous damping, pole pairs, static friction [ J(kg.m^2) F(N.m.s) p() Tf(N.m)]` — Механические параметры
[0.0027 0.0004924 4 0] (значение по умолчанию) | трехэлементный вектор | четырехэлементный вектор

`Pole pairs p ()` Количество пар полюсов
4 (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

`Initial conditions [ wm(rad/s) thetam(deg) ia,ib(A) ]` — Начальные условия для трехфазной машины
[0,0, 0,0] (значение по умолчанию) | четырехэлементный вектор

`Initial conditions [ wm(rad/s) thetam(deg) ia,ib,ic,id(A) ]` — Начальные условия для пятифазовой машины
[0 0 0 0 0 0] (значение по умолчанию) | вектор с шестью элементами

`Rotor flux position when theta = 0` — Ссылочное положение потока ротора
`90 degrees behind phase A axis (modified Park)` (значение по умолчанию) | `Aligned with phase A axis (original Park)`

`Discrete solver model` — Метод интегрирования
`Trapezoidal non iterative` (значение по умолчанию) | `Trapezoidal robust` | `Backward Euler robust`

`Sample time (-1 for inherited)` — Шаг расчета используется блоком
-1 (значение по умолчанию) | скаляр

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