ACIM控制参考

计算感应电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ACIM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(和磁场削弱)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-轴参考电流。

该模块通过求解数学关系计算参考电流值。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))，该模块将PU输入信号转换为SI单位进行计算，并在输出时将其转换回PU值。

这些方程描述了块如何计算引用d设在和问-轴电流值。

感应电动机数学模型“，

这些模型方程描述了转子磁链参考系下感应电机的动力学:

机器电感表示为:

$l_{年代} ＝ l_{l 年代} + l_{米}$

$l_{r} ＝ l_{l r} + l_{米}$

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

定子电压表示为:

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

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

在上式中，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，则可得:

$λ_{理查德·道金斯} ＝ l_{米} 我_{年代 d}$

$λ_{中移动} ＝ 0$

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，

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

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

参考电流在低于基本速度和弱磁场区域的情况下计算不同，

如果 $ω_{米} \leq ω_{r 一个 t e d}$ ：

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

如果 $ω_{米} > ω_{r 一个 t e d}$ ：

$我_{年代 d ＿ f w} ＝我_{年代 d ＿ 0} （ \frac{ω_{r 一个 t e d}}{ω_{米}} ）$

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

这些方程表明问-轴电流计算，

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

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

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:

$p$ 是电机的极对数。
$R_{年代}$ 为定子相绕组电阻(欧姆)。
$R_{r}$ 转子电阻为定子电阻(欧姆)。
$l_{l 年代}$ 为定子漏电感(Henry)。
$l_{l r}$ 为转子漏感(Henry)。
$l_{年代}$ 为定子电感(Henry)。
$l_{米}$ 为磁化电感(Henry)。
$l_{r}$ 为转子电感，参考定子(亨利)。
$σ$ 是感应电机的总泄漏系数。
$τ_{r}$ 为转子时间常数(秒)。
$v_{年代 d}$ 而且 $v_{年代问}$ 是定子d- - -问轴电压(伏特)。
$我_{年代 d}$ 而且 $我_{年代问}$ 是定子d- - -问轴电流(安培)。
$我_{年代 d ＿ 0}$ 这是额定的d定子的-轴电流又称磁化电流(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(Weber)。
$λ_{年代问}$ 是问定子的-轴磁链(Weber)。
$λ_{r d}$ 是d转子的-轴磁链(韦伯)。
$λ_{r 问}$ 是问转子的-轴磁链(韦伯)。
$ω_{e_slip}$ 为转子的电滑速度(弧度/秒)。
$ω_{滑}$ 为转子的机械滑移速度(弧度/秒)。
$ω_{e}$ 为定子电压频率所对应的电转速，单位为弧度/秒。
$ω_{米}$ 为转子机械速度(弧度/秒)。
$ω_{r}$ 为转子电转速(弧度/秒)。
$ω_{r 一个 t e d}$ 为电机的额定机械速度(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，块计算参考电流。

数据类型:单|双|不动点

`⍵_米`-机械速度
标量

参考机械转速值，块计算参考电流。

数据类型:单|双|不动点

输出

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`我_sd^裁判`——参考d轴定子电流
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`——参考问轴定子电流
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

感应电动机中可用的极对数目。

`转子漏感(H)`-转子绕组漏感
`6.81 e - 3`(默认)|标量

电感由于泄漏磁链连接到转子绕组(在亨利)。

`充磁电感(H)`-感应电机的磁化电感
`30 e - 3`(默认)|标量

由于磁化通量的电感(在亨利)。

`额定磁通量(Wb)`-电机额定磁通
`38.2 e - 3`(默认)|标量

感应电机额定磁通(韦伯单位)。

`额定转速(rpm)`-电机额定转速
`1150`(默认)|标量

根据电机数据表，感应电机的额定转速(单位: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(单位: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)`-每单元系统的基极电流
`5.3611`(默认)|标量

每单位系统的基电流(安培)。

依赖关系

若要启用该参数，请设置输入单元来单位(PU)．

`基准扭矩(Nm)`-每单元系统的基本扭矩
`0.50072`(默认)|标量

单位系统的基本扭矩(单位:Nm)。看到单位系统详情请浏览网页。

此参数不可配置，使用使用其他参数在内部计算的值。

依赖关系

若要显示该参数，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(FOC)技术控制三相交流异步电动机(ACIM)的转速。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。

开放的例子

参考文献

[1]B. Bose，现代电力电子和交流驱动器。普伦蒂斯·霍尔，2001年出版。isbn - 0 - 13 - 016743 - 6。

[２]洛伦兹，罗伯特·D，托马斯·利波和唐纳德·w·诺沃特尼。“感应电机的运动控制。”IEEE论文集，第82卷，第8期，1994年8月，第1215-1240页。

[3]W.莱昂哈德，电气驱动控制，第3版。锡考克斯，新泽西州，美国:Springer-Verlag纽约公司，2001。

[4]布里兹，费尔南多，迈克尔·w·德格纳和罗伯特·d·洛伦兹。“利用复杂向量分析和设计当前的监管机构。”IEEE工业应用汇刊，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]弱磁场操作中的电流和磁通调节。IEEE工业应用汇刊，第37卷，第1期，2001年1月/ 2月，第42-50页。

[6]R. M. Prasad和M. A. Mulla，“一种新型无位置传感器的磁场定向控制算法，具有减少电流传感器，”IEEE反式。维持。能源，第10卷，no。3，第1098-1108页，2019年7月。

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