奇迹课程控制参考

计算感应电动机磁场定向控制的参考电流

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电机控制模块/控制/控制参考

描述

的奇迹课程控制参考块计算d设在和问-轴参考电流，用于磁场定向控制(和磁场减弱)操作。

该块接受参考扭矩和反馈机械速度，并输出相应的d- - -问相互重合的参考电流。

该模块通过求解数学关系来计算参考电流值。计算使用国际单位制。当使用Per-Unit (PU)系统时(使用输入单元参数设置为单位(PU))，该块将PU输入信号转换为SI单位来执行计算，并将它们转换回输出的PU值。

这些方程描述了块如何计算引用d设在和问设在当前值。

感应电动机的数学模型

这些模型方程描述了感应电动机在转子磁链参考系中的动力学:

机器的电感表示为:

$l_{年代} ＝ l_{l 年代} + l_{米}$

$l_{r} ＝ l_{l r} + l_{米}$

$σ ＝ 1 - （ \frac{l_{米}^{2}}{l_{年代} \cdot l_{r}} ）$

定子电压表示为:

$v_{年代 d} ＝ R_{年代} 我_{年代 d} + σ l_{年代} \frac{d 我_{年代 d}}{d t} + \frac{l_{米}}{l_{r}} \frac{d λ_{r d}}{d t} - ω_{e} σ l_{年代} 我_{年代问}$

$v_{年代问} ＝ R_{年代} 我_{年代问} + σ l_{年代} \frac{d 我_{年代问}}{d t} + \frac{l_{米}}{l_{r}} ω_{e} λ_{r d} + ω_{e} σ l_{年代} 我_{年代 d}$

在前面的方程中，通量连杆可以表示为:

$λ_{年代 d} ＝ \frac{l_{米}}{l_{r}} λ_{r d} + σ l_{年代} 我_{年代 d}$

$λ_{年代问} ＝ σ l_{年代} 我_{年代问}$

$τ_{r} \frac{d λ_{r d}}{d t} + λ_{r d} ＝ l_{米} 我_{年代 d}$

如果我们保持转子磁通不变d-轴对准转子磁链参考系，则可以得出:

$λ_{理查德·道金斯} ＝ l_{米} 我_{年代 d}$

$λ_{中移动} ＝ 0$

这些方程描述了机械动力学，

$T_{e} ＝ \frac{3.}{2} p （ \frac{l_{米}}{l_{r}} ） λ_{r d} 我_{年代问}$

$T_{e} - T_{l} ＝ J \frac{d ω_{米}}{d t} + B ω_{米}$

这些方程描述了滑移速度，

$τ_{r} ＝（ \frac{l_{r}}{R_{r}} ）$

$ω_{e_slip} ＝（ \frac{l_{米} \cdot 我_{平方}^{r e f}}{τ_{r} \cdot λ_{理查德·道金斯}} ）$

$ω_{e} ＝ ω_{r} + ω_{e ＿年代 l 我 p}$

$θ_{e} ＝ \int ω_{e} \cdot d t ＝ \int （ ω_{r} + ω_{e ＿年代 l 我 p} ） \cdot d t ＝ θ_{r} + θ_{年代 l 我 p}$

参考电流计算

这些方程显示了参考电流的计算，

$我_{年代 d ＿ 0} ＝ \frac{λ_{理查德·道金斯}}{l_{米}}$

$我_{年代问＿ r e 问} ＝ \frac{T^{r e f}}{\frac{3.}{2} p （ \frac{l_{米}}{l_{r}} ） λ_{r d}}$

在基速和弱磁场区域下运行时，参考电流的计算方法不同，

如果 $ω_{米} \leq ω_{b 一个年代 e}$ ：

$我_{年代 d ＿年代一个 t} ＝最小值（我_{年代 d ＿ 0} ，我_{马克斯} ）$

如果 $ω_{米} > ω_{b 一个年代 e}$ ：

$我_{年代 d ＿ f w} ＝（ \frac{我_{年代 d ＿ 0}}{| ω_{e} |} ）$

$我_{年代 d ＿年代一个 t} ＝最小值（我_{年代 d ＿ f w} ，我_{马克斯} ）$

这些方程表明问设在当前计算,

$我_{年代问＿ l 我米} ＝ \sqrt{我_{米一个 x}^{2} - 我_{年代 d ＿年代一个 t}^{2}}$

$我_{年代问＿年代一个 t} ＝年代一个 t （我_{年代问＿ l 我米} ，我_{年代问＿ r e 问} ）$

该块输出以下值:

$我_{年代 d}^{r e f} ＝我_{年代 d ＿年代一个 t}$

$我_{年代问}^{r e f} ＝我_{年代问＿年代一个 t}$

地点:

$p$ 为电机的极对数。
$R_{年代}$ 为定子相绕组电阻(欧姆)。
$R_{r}$ 是指定子的转子电阻(欧姆)。
$l_{l 年代}$ 是定子漏电感(亨利)。
$l_{l r}$ 是转子漏感(亨利)。
$l_{年代}$ 是定子电感(亨利)。
$l_{米}$ 是磁化电感(亨利)。
$l_{r}$ 是指定子的转子电感(亨利)。
$σ$ 为感应电动机的总漏电系数。
$τ_{r}$ 为转子时间常数(秒)。
$v_{年代 d}$ 和 $v_{年代问}$ 是定子d- - -问设在电压(伏)。
$我_{年代 d}$ 和 $我_{年代问}$ 是定子d- - -问设在电流(安培)。
$我_{年代 d ＿ 0}$ 是额定d定子的-轴电流也称为磁化电流(安培)。
$我_{米一个 x}$ 为电机的最大相电流(峰值)(安培)。
$λ_{年代 d}$ 是d定子的-轴磁链(韦伯)。
$λ_{年代问}$ 是问定子的-轴磁链(韦伯)。
$λ_{r d}$ 是d转子的-轴磁链(韦伯)。
$λ_{r 问}$ 是问转子的-轴磁链(韦伯)。
$ω_{e_slip}$ 为转子的电滑移速度(弧度/秒)。
$ω_{滑}$ 为转子的机械滑移速度(弧度/秒)。
$ω_{e}$ 为与定子电压频率相对应的电速(弧度/秒)。
$ω_{米}$ 为转子机械速度(弧度/秒)。
$ω_{r}$ 为转子电速(弧度/秒)。
$ω_{b 一个年代 e}$ 为电机的机械基本速度(弧度/秒)。
$T_{e}$ 为电机产生的机电转矩(Nm)。

港口

输入

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`T^裁判`-参考扭矩值
标量

参考转矩输入值的块计算参考电流。

数据类型:单|双|不动点

`⍵_米`——机械速度
标量

参考机械速度值，块为其计算参考电流。

数据类型:单|双|不动点

输出

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`我_sd^裁判`——参考d设在定子电流
标量

参考d-轴定子电流值。

数据类型:单|双|不动点

`我_平方^裁判`——参考问设在定子电流
标量

参考问-轴定子电流值。

数据类型:单|双|不动点

参数

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`极对数`-电机中可用的极对数量
`2`(默认)|标量

感应电机中可用的极对数目。

`转子漏电电感(H)`-转子绕组漏感
`6.81 e - 3`(默认)|标量

由于漏磁连接到转子绕组而产生的电感(在亨利中)。

`磁化电感(H)`-感应电动机的充磁电感
`30 e - 3`(默认)|标量

由于磁化磁通而产生的电感(在亨利书中)。

`额定流量(Wb)`-电机额定流量
`38.2 e - 3`(默认)|标量

感应电机的额定磁通(韦伯)。

`额定转速(rpm)`-电机额定转速
`1150`(默认)|标量

感应电机的额定转速根据电机数据表(rpm)。

`同步转速(rpm)`-电机同步速度
`1500`(默认)|标量

感应电机的同步速度(rpm)。

`最大电流(A)`-电机最大相电流限制(安培)
`3.`(默认)|标量

感应电机的最大相电流限制(安培)。

`输入单元`—输入值单位
`单位(PU)`(默认)|`国际标准单位`

输入值的单位。

`基极电流(A)`-单位系统的基电流
`5.3611`(默认)|标量

单位系统的基极电流(以安培计)。

依赖关系

要启用该参数，请设置输入单元来单位(PU)．

`基地转矩(Nm)`-单位系统的基本扭矩
`0.50072`(默认)|标量

单位系统的基转矩(单位Nm)。看到单位系统页以了解更多详情。

此参数不可配置，使用的值是通过其他参数内部计算的。

依赖关系

要显示该参数，请设置输入单元来单位(PU)．

模型的例子

基于速度传感器的感应电机磁场定向控制

采用磁场定向控制技术对三相交流感应电动机的转速进行控制。FOC算法需要转子速度反馈，在本例中通过使用正交编码器传感器获得。关于FOC的详细信息请参见面向场控制(FOC)。

参考文献

［1］玻色，现代电力电子和交流驱动器。普伦蒂斯霍尔,2001年。isbn - 0 - 13 - 016743 - 6。

［2］罗伯特·D·洛伦茨，托马斯·利波，唐纳德·w·诺维特尼。"感应电动机的运动控制"IEEE论文集，第82卷，第8期，1994年8月，第1215-1240页。

［3］李国强，李国强，李国强，李国强，李国强，李国强，李国强，李国强，李国强，李国强，李国强，李国强，李国强，李国强，李国强，李国强，李国强。

［4］布里兹，费尔南多，迈克尔·w·迪格纳和罗伯特·d·洛伦兹。“利用复杂矢量分析和设计当前监管机构。”IEEE工业应用学报，第36卷，第3期，2000年5月/ 6月，第817-825页。

［5］布里兹，费尔南多等人。(感应电动机)弱磁场运行中的电流和磁通调节。IEEE工业应用学报，Vol. 37, Issue 1, Jan/Feb, 2001, pp. 42-50。

［6］R. M. Prasad和M. A. Mulla，“一种新型无位置传感器的DFIG磁场定向控制算法”，IEEE反式。维持。能源，第10卷，第5期。3，第1098-1108页，2019年7月。

扩展功能

C / c++代码生成
使用Simulink®Coder™生成C和c++代码。金宝app

定点转换
使用fixed-point Designer™设计和模拟定点系统。

另请参阅

该项目的控制参考|滑脱速度估计|离散PI控制器具有抗上环和复位|速度测量

主题

介绍了R2020b

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