Смоделируйте динамику коммутируемого двигателя нежелания
Simscape / Электрический / Специализированные Энергосистемы / Электрические Машины
Блок Switched Reluctance Motor (SRM) представляет три наиболее распространенных коммутируемых двигателя нежелания: трехфазный 6/4 SRM, четырехфазовый 8/6 SRM, пятифазовый 10/8 SRM, как показано в следующем рисунке.
Электрическая часть двигателя представлена нелинейным основанным на модели на характеристике намагничивания, состоявшей из нескольких кривых намагничивания и на характеристике крутящего момента, вычисленной из кривых намагничивания. Механическая часть представлена моделью в пространстве состояний на основе момента инерции и коэффициента вязкого трения.
Чтобы быть универсальными, две модели реализованы для блока SRM: определенные и типовые модели. В определенной модели SRM характеристика намагничивания двигателя обеспечивается в интерполяционной таблице. Значения получены экспериментальным измерением или вычислены анализом конечных элементов. В типовой модели характеристика намагничивания вычисляется с помощью нелинейных функций и легко доступных параметров.
Установите на 6/4 (значение по умолчанию), чтобы задать трехфазный 6/4 двигатель.
Установите на 8/6 задавать четырехфазовый 8/6 двигатель.
Установите на 10/8 задавать пятифазовый 10/8 двигатель.
Установите на 6/4 (60 kw preset model), 8/6 (75 kw preset model), или 10/8 (10 kw preset model) использовать предопределенную определенную модель коммутируемого двигателя нежелания. Когда вы используете эти предварительные установки, вы не должны задавать параметры во вкладке Model.
RS сопротивления (Ω) каждой обмотки фазы статора. Значением по умолчанию является 0.01.
Импульс инерции J (kg.m2). Значением по умолчанию является 0.0082.
Коэффициент трения B (N.m.s). Значением по умолчанию является 0.01.
Начальная скорость вращения w0 (rad/s) и начальное положение Theta0 ротора (рад). Значением по умолчанию является [0 0].
Задает шаг расчета, используемый блоком. Чтобы наследовать шаг расчета, заданный в блоке Powergui, установите этот параметр на −1. Значением по умолчанию является −1.
Выберите Generic model (значение по умолчанию) или Specific model. Вкладка Model изменяется соответственно.
Индуктивность статора, когда ротор находится в невыровненном положении Lq (H). Значением по умолчанию является 0.67e-3.
Ненасыщенная индуктивность статора, когда ротор находится в выровненном положении Ld (H). Значением по умолчанию является 23.6e-3.
Влажной индуктивностью статора, когда ротор находится в выровненном положении Лдсэт (х). Дефо, является 0.15e-3.
Максимум статора, текущий, я (A). Значением по умолчанию является 450.
Максимальное потокосцепление ψm (Wb или V.s) соответствие я. Значением по умолчанию является 0.486.
Если выбрано, маска строит кривые намагничивания, соответствующие обеспеченной интерполяционной таблице. Кривые намагничивания представляют потокосцепление машины по сравнению со статором, текущим с положением ротора в качестве параметра. Значение по умолчанию очищено.
Выберите Generic model (значение по умолчанию) или Specific model. Вкладка Model изменяется соответственно.
Выберите Dialog задавать характеристику намагничивания непосредственно в маске блока. Выберите Mat file (значение по умолчанию), чтобы задать характеристику намагничивания из данных в файле MAT. Значением по умолчанию является 'srm64_60kw.mat'.
Когда параметр Source устанавливается на Dialog, введите двумерную интерполяционную таблицу, содержащую потокосцепление в зависимости от текущего статора и положение ротора. Значением по умолчанию является 'srm64_60kw.mat'.
Когда параметр Source устанавливается на MAT-file, введите имя MAT-файла, который содержит таблицу потокосцепления двумерной интерполяционной таблицы, угловой вектор ротора и статор текущий вектор. MAT-файл должен содержать эти три имен переменных: FTBL, RotorAngles и StatorCurrents. Значением по умолчанию является 'srm64_60kw.mat'.
Положение ротора Θ (градус), для которого задано потокосцепление. Параметр Rotor angle vector отображается только, когда параметр Source устанавливается на Dialog. Значением по умолчанию является [0 10 20 30 40 45].
Текущий статор (A), для которого задано потокосцепление. Параметр stator current vector отображается только, когда параметр Source устанавливается на Dialog. Значением по умолчанию является [0:25:450].
Если выбрано, маска строит кривые намагничивания, соответствующие обеспеченной интерполяционной таблице. Кривые намагничивания представляют потокосцепление машины по сравнению со статором, текущим с положением ротора в качестве параметра. Значение по умолчанию очищено.
TLВход блока является механическим крутящим моментом нагрузки (в N.m). TL положителен в моторной операции и отрицателен в работе генератора.
mВыходной m блока является вектором, содержащим несколько сигналов. Можно демультиплексировать эти сигналы при помощи блока Селектора Шины из Simulink® библиотека.
Сигнал | Определение | Модули |
|---|---|---|
V | Напряжения статора | V |
поток | Потокосцепление | V.s |
I | Токи статора | A |
Te | Электромагнитный крутящий момент | N.m |
w | Скорость ротора | рад/с |
theta | Положение ротора | рад |
power_SwitchedReluctanceMotor пример иллюстрирует симуляцию Коммутируемого Двигателя Нежелания.
Чтобы разработать положительный крутящий момент, токи в фазах SRM должны быть к положению ротора. Следующий рисунок показывает идеальные формы волны (Поэтапно осуществите индуктивность и текущий) в 6/4 SRM. Поворот - на и выключает углы, относятся к положению ротора, где выключатель питания конвертера включен и выключен, соответственно.
[1] T.J.E. Миллер, коммутируемые двигатели нежелания и их управление, нажатие Clarendon, Оксфорд, 1993.
[2] Р. Кришнэн, коммутируемые электроприводы нежелания, нажатие CRC, 2001.
[3] Д.А. Торри, С.М. Ню, Э.Дж. Анкоф, “Аналитическое моделирование характеристик намагничивания машины переменного нежелания”, Продолжения IEE - Приложения Электроэнергии, Издание 142, № 1, январь 1995, стр 14-22.
[4] Х. Ле-Хай, П. Брунелл, “Разработка и реализация коммутируемого двигателя нежелания типовая модель для Simulink SimPowerSystems”, конференция Electrimacs 2005.