PMSM (Single-Phase)

Однофазный постоянный магнит синхронный двигатель

  • Библиотека:
  • Simscape / Электрический / Электромеханический / Постоянный магнит

  • PMSM (Single-Phase) block

Описание

PMSM (Single-Phase) представляет однофазный постоянный магнит синхронный двигатель (PMSM), тип двигателя постоянного тока, который полезен для приложений автоматизации.

Рисунок показывает топологию однофазного диска PMSM.

Рисунок показывает моторную конструкцию с однополюсно-парным на роторе. Однофазные PMSMs не самозапускаются, если воздушный зазор не асимметричен.

Рисунок показывает эквивалентную схему для блока PMSM (Single-Phase).

Уравнения

Моторные уравнения напряжения

vs=Ri+Ldidt+e

и

vs=Vmsin(ωst+ε),

где:

  • vs является напряжением питания.

  • i является мгновенным моторным током.

  • R является сопротивлением обмоток.

  • L является самоиндукцией обмоток.

  • e является противоэлектродвижущей силой (BEMF).

  • ɷs является угловой частотой напряжения питания.

  • ε является углом напряжения питания.

Назад электродвижущая сила (BEMF)

e=keωesin(θe),

где:

  • ɷe является ротором электрическая скорость вращения.

  • θe является ротором электрический угол.

  • ke является константой BEMF.

Из-за больших разрывов низкой проницаемости между статором и ротором, насыщением можно пропустить. Поэтому электрические уравнения крутящего момента

Te=iψmsin(θe)

и

ψm=kep,

где:

  • Te является электрическим крутящим моментом.

  • ψm является потокосцеплением постоянного магнита.

  • p является количеством пар полюса.

Механическое уравнение

Jmdωrdt=TeTLBmωr,

где:

  • Jm является инерцией ротора.

  • TL является загрузкой крутящего момента.

  • Bm является коэффициентом трения.

  • ɷr является скоростью вращения механического устройства ротора.

Тепловой порт

Блок имеет два дополнительных тепловых порта, скрытые по умолчанию. Чтобы осушить тепловые порты, щелкните правой кнопкой по блоку по своей модели, и затем из контекстного меню выбирают Simscape> Block choices> Show thermal port. Это действие отображает тепловые порты HS и HR на значке блока и отсоединяет параметры Thermal.

Используйте тепловой порт, чтобы симулировать эффекты выработанного тепла и моторной температуры. Для получения дополнительной информации об использовании тепловых портов и на параметрах Thermal, 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.

Ограничения и предположения

  • Воздушный зазор машины свободен от эффектов выступа.

  • Текущий статор оказывает незначительное влияние на распределение потока под нормальными условиями работы.

  • Гистерезисом, эффектами насыщения и токами Фуко пропускают.

Порты

Сохранение

развернуть все

Порт сохранения вращательного механического устройства сопоставлен с ротором машины.

Порт сохранения вращательного механического устройства сопоставлен со случаем машины.

Электрический порт сохранения сопоставил с предоставлением положительный терминал.

Электрический порт сохранения сопоставил с предоставлением отрицательный терминал.

Тепловой порт сохранения сопоставлен со статором.

Зависимости

Чтобы включить этот порт, установите этот вариант модели на Show thermal port.

Тепловой порт сохранения сопоставлен с ротором.

Зависимости

Чтобы включить этот порт, установите этот вариант модели на Show thermal port.

Параметры

развернуть все

Основной

Количество постоянного магнита подпирает пары шестами на роторе.

Метод для параметризации статора.

Зависимости

Выбор Specify flux linkage отсоединяет параметр Permanent magnet flux linkage.

Выбор Specify back EMF constant отсоединяет параметр Back EMF constant.

Пиковое потокосцепление постоянного магнита.

Зависимости

Выбор Specify flux linkage для Permanent magnet flux linkage parameterization параметр отсоединяет параметр Permanent magnet flux linkage.

Постоянная противоэлектродвижущая сила.

Зависимости

Выбор Specify back EMF constant для Permanent magnet flux linkage parameterization параметр отсоединяет параметр Back EMF constant.

Прямая составляющая индукции.

Сопротивление каждой из обмоток статора.

Угловое положение ротора в бездействии из-за асимметричного воздушного зазора.

Механическое устройство

Инерция ротора присоединяется к механическому поступательному порту R.

Затухание ротора.

Тепловой

Эти параметры появляются только для блоков с осушенными тепловыми портами.

Температура, для которой заключаются в кавычки параметры двигателя.

Коэффициент α в сопротивлении связи уравнения температуре для всех трех обмоток, как описано в Тепловой Модели для Блоков Привода. Значение по умолчанию, 3.93e-3 1/K, для меди.

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

Значение количества тепла для каждой обмотки статора. Количество тепла является энергией, требуемой для повышения температуры на один градус.

Количество тепла ротора. Количество тепла является энергией, требуемой повысить температуру ротора одной степенью.

Ссылки

[1] Эртугрул, N. и К. Дудл. “Динамический анализ однофазного запускающего линию постоянного магнита синхронный двигатель”. Продолжения Международной конференции по вопросам Силовой электроники, Дисков и энергетических систем для Промышленного Роста. Издание 1, 1996, стр 603–609.

Расширенные возможности

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

Смотрите также

|

Введенный в R2018b