感应电动机

三相感应电动机

自从R2020b

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库:
动力总成Blockset /推进电机和逆变器
电机控制Blockset /电气系统/汽车

描述

的感应电动机块实现了三相感应电动机。块使用三相输入电压来调节各个阶段电流,使电动机转矩和速度的控制。

请注意

块star-equivalent感应电动机的参数使用,每值。

默认情况下,块设置仿真类型参数连续在模拟使用连续采样时间。如果你想生成代码固定步双,单精度目标、考虑设置参数离散。然后指定一个样品时间,Ts参数。

电力系统三相正弦模型

块实现了方程中表示一个固定转子参考(dq)框架。d-axis与轴。所有的数量被称为定子转子参考帧。

块使用这些方程来计算电子的速度(ω_新兴市场)和滑动速度(ω_滑)。

$\begin{array}{l} ω_{e 米} = P ω_{米} \\ ω_{年代 l 我 p} = ω_{年代 y n} - ω_{e 米} \end{array}$

计算dq转子电机速度对转子轴(达),块使用定子轴之间的区别(达)速度和滑动速度:

$ω_{d 一个} = ω_{d 一个} - ω_{e 米}$

通量的简化方程,电压、电流转换,块使用静止的参考系:

$\begin{array}{l} ω_{d 一个} = 0 \\ ω_{d 一个} = - ω_{e 米} \end{array}$

计算	方程
通量	$\begin{array}{l} \frac{d}{d t} (\begin{matrix} λ_{年代 d} \\ λ_{年代问} \end{matrix}] = (\begin{matrix} v_{年代 d} \\ v_{年代问} \end{matrix}] - R_{年代} (\begin{matrix} 我_{年代 d} \\ 我_{年代问} \end{matrix}] - ω_{d 一个} (\begin{matrix} 0 & - 1 \\ 1 & 0 \end{matrix}] (\begin{matrix} λ_{年代 d} \\ λ_{年代问} \end{matrix}] \\ \frac{d}{d t} (\begin{matrix} λ_{r d} \\ λ_{r 问} \end{matrix}] = (\begin{matrix} v_{r d} \\ v_{r 问} \end{matrix}] - R_{r} (\begin{matrix} 我_{r d} \\ 我_{r 问} \end{matrix}] - ω_{d 一个} (\begin{matrix} 0 & - 1 \\ 1 & 0 \end{matrix}] (\begin{matrix} λ_{r d} \\ λ_{r 问} \end{matrix}] \end{array}$ $(\begin{matrix} \begin{matrix} λ_{年代 d} \\ λ_{年代问} \end{matrix} \\ \begin{matrix} λ_{r d} \\ λ_{r 问} \end{matrix} \end{matrix}] = (\begin{matrix} \begin{matrix} l_{年代} & 0 \\ 0 & l_{年代} \end{matrix} & \begin{matrix} l_{米} & 0 \\ 0 & l_{米} \end{matrix} \\ \begin{matrix} l_{米} & 0 \\ 0 & l_{米} \end{matrix} & \begin{matrix} l_{r} & 0 \\ 0 & l_{r} \end{matrix} \end{matrix}] (\begin{matrix} \begin{matrix} 我_{年代 d} \\ 我_{年代问} \end{matrix} \\ \begin{matrix} 我_{r d} \\ 我_{r 问} \end{matrix} \end{matrix}]$
当前的	$(\begin{matrix} \begin{matrix} 我_{年代 d} \\ 我_{年代问} \end{matrix} \\ \begin{matrix} 我_{r d} \\ 我_{r 问} \end{matrix} \end{matrix}] = (\frac{1}{l_{米}^{2} - l_{r} l_{年代}}) (\begin{matrix} \begin{matrix} - l_{r} & 0 \\ 0 & - l_{r} \end{matrix} & \begin{matrix} l_{米} & 0 \\ 0 & l_{米} \end{matrix} \\ \begin{matrix} l_{米} & 0 \\ 0 & l_{米} \end{matrix} & \begin{matrix} - l_{年代} & 0 \\ 0 & - l_{年代} \end{matrix} \end{matrix}] (\begin{matrix} \begin{matrix} λ_{年代 d} \\ λ_{年代问} \end{matrix} \\ \begin{matrix} λ_{r d} \\ λ_{r 问} \end{matrix} \end{matrix}]$
电感	$\begin{array}{l} l_{年代} = l_{l 年代} + l_{米} \\ l_{r} = l_{l r} + l_{米} \end{array}$
电磁转矩	$T_{e} = P l_{米} (我_{年代问} 我_{r d} - 我_{年代 d} 我_{r 问})$
功率不变的dq变换,以确保dq和三相权力是平等的	$(\begin{matrix} v_{年代 d} \\ v_{年代问} \end{matrix}] = \sqrt{\frac{2}{3}} (\begin{matrix} 因为 (Θ_{d 一个}) & 因为 (Θ_{d 一个} - \frac{2 π}{3}) & 因为 (Θ_{d 一个} + \frac{2 π}{3}) \\ - 罪 (Θ_{d 一个}) & - 罪 (Θ_{d 一个} - \frac{2 π}{3}) & - 罪 (Θ_{d 一个} + \frac{2 π}{3}) \end{matrix}] (\begin{matrix} v_{一个} \\ v_{b} \\ v_{c} \end{matrix}]$ $(\begin{matrix} 我_{一个} \\ 我_{b} \\ 我_{c} \end{matrix}] = \sqrt{\frac{2}{3}} (\begin{matrix} 因为 (Θ_{d 一个}) & - 罪 (Θ_{d 一个}) \\ \begin{matrix} 因为 (Θ_{d 一个} - \frac{2 π}{3}) \\ 因为 (Θ_{d 一个} + \frac{2 π}{3}) \end{matrix} & \begin{matrix} - 罪 (Θ_{d 一个} - \frac{2 π}{3}) \\ - 罪 (Θ_{d 一个} + \frac{2 π}{3}) \end{matrix} \end{matrix}] (\begin{matrix} 我_{年代 d} \\ 我_{年代问} \end{matrix}]$

方程使用这些变量。

ω_米	转子的角速度(rad /秒)
ω_新兴市场	电机转子转速(rad / s)
ω_滑	电机转子滑动速度(rad / s)
ω_syn	同步转子转速(rad / s)
ω_达	dq定子电速度对转子轴(rad / s)
ω_达	dq定子电速度对转子轴(rad / s)
Θ_达	dq定子电角对转子轴(rad)
Θ_达	dq定子电角对转子轴(rad)
l_问,l_d	问,d-axis电感(H)
l_年代	定子电感(H)
l_r	转子电感(H)
l_米	磁化电感(H)
l_ls	定子漏电感(H)
l_lr	转子漏电感(H)
v_平方,v_sd	定子q -和d-axis电压(V)
我_平方,我_sd	定子q -和d-axis电流(A)
λ_平方,λ_sd	定子q -和d-axis通量(Wb)
我_中移动,我_{理查德·道金斯}	转子q -和d-axis电流(A)
λ_中移动,λ_{理查德·道金斯}	转子q -和d-axis通量(Wb)
v_一个,v_b,v_c	定子电压阶段a, b, c (V)
我_一个,我_b,我_c	定子电流阶段a, b, c (a)
R_年代	定子绕组的电阻(欧姆)
R_r	转子绕组的电阻(欧姆)
P	双极数
T_e	电磁转矩(Nm)

机械系统

电机角速度是由:

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

方程使用这些变量。

J	结合惯性电机和负载(kgm ^ 2)
F	结合电动机和负载的粘性摩擦(N·m / (rad / s))
θ_米	电机机械角位置(rad)
T_米	电机轴扭矩(Nm)
T_e	电磁转矩(Nm)
T_f	电机轴的静态摩擦力矩(Nm)
ω_米	角机械运动(rad / s)的速度

权力的会计

电力会计、块实现了这些方程。

总线信号			描述	变量	方程
`PwrInfo`	`PwrTrnsfrd`——权力之间传输块积极的信号显示流入块块的负面信号表明流出	`PwrMtr`	机械功率	P_非常贴切	$P_{米 o t} = - ω_{米} T_{e}$
	`PwrTrnsfrd`——权力之间传输块积极的信号显示流入块块的负面信号表明流出	`PwrBus`	电力	P_公共汽车	$P_{b u 年代} = v_{一个 n} 我_{一个} + v_{b n} 我_{b} + v_{c n} 我_{c}$
	`PwrNotTrnsfrd`——权力越过边界,但不转移积极的信号显示一个输入消极的信号表明损失	`PwrElecLoss`	有功功率损耗	P_加热器	$P_{e l e c} = - (R_{年代} 我_{年代 d}^{2} + R_{年代} 我_{年代问}^{2} + - R_{r} 我_{r d}^{2} + R_{r} 我_{r 问}^{2})$
	`PwrNotTrnsfrd`——权力越过边界,但不转移积极的信号显示一个输入消极的信号表明损失	`PwrMechLoss`	机械功率损失	P_机械工程	当端口配置被设置为`转矩`: $P_{米 e c h} = - (ω_{米}^{2} F + \| ω_{米} \| T_{f})$ 当端口配置被设置为`速度`: $P_{米 e c h} = 0$
	`PwrStored`——储存能量变化率积极的信号表明增加消极的信号表示减少	`PwrMtrStored`	存储电机功率	P_str	$P_{年代 t r} = P_{b u 年代} + P_{米 o t} + P_{e l e c} + P_{米 e c h}$

方程使用这些变量。

R_年代	定子电阻(欧姆)
R_r	转子电阻(欧姆)
我_一个,我_b,我_c	定子相a、b和c电流(a)
我_平方,我_sd	定子q -和d-axis电流(A)
v_一个,v_bn,v_cn	定子相a、b和c电压(V)
ω_米	角机械转子(rad / s)的速度
F	结合粘滞阻尼电机和负载(N·m / (rad / s))
T_e	电磁转矩(Nm)
T_f	结合摩擦力矩电机和负载(Nm)

港口

输入

全部展开

LdTrq- - - - - -在电机负载转矩
`标量`

负载转矩电机轴,T_米在N·m。

依赖关系

创建这个端口,选择转矩为端口配置参数。

社会民主党- - - - - -转子轴转速
`标量`

转子的角速度,ω_米在rad / s。

依赖关系

创建这个端口,选择速度为端口配置参数。

PhaseVolt- - - - - -定子终端电压
`1`——- - - - - -`3`数组

定子终端电压,V_一个,V_b,V_c在V。

输出

全部展开

信息- - - - - -总线信号
公共汽车

总线信号包含这些块的计算。

信号			描述	变量	单位
`IaStator`			定子相电流一	我_一个	一个
`IbStator`			定子相电流B	我_b	一个
`IcStator`			定子相电流C	我_c	一个
`IdSync`			直轴电流	我_d	一个
`IqSync`			交轴电流	我_问	一个
`VdSync`			直轴电压	v_d	V
`VqSync`			交轴电压	v_问	V
`MtrSpd`			角机械转子的速度	ω_米	rad /秒
`MtrMechPos`			转子机械角位置	θ_米	rad
`MtrPos`			转子电气角位置	θ_e	rad
`MtrTrq`			电磁转矩	T_e	N·m
`PwrInfo`	`PwrTrnsfrd`	`PwrMtr`	机械功率	P_非常贴切	W
	`PwrTrnsfrd`	`PwrBus`	电力	P_公共汽车	W
	`PwrNotTrnsfrd`	`PwrElecLoss`	有功功率损耗	P_加热器	W
	`PwrNotTrnsfrd`	`PwrMechLoss`	机械功率损失	P_机械工程	W
	`PwrStored`	`PwrMtrStored`	存储电机功率	P_str	W

PhaseCurr- - - - - -阶段a, b, c电流
`1`——- - - - - -`3`数组

当前阶段a, b, c,我_一个,我_b,我_c,在一个。

MtrTrq- - - - - -电动机转矩
`标量`

电机转矩,T_地铁在N·m。

依赖关系

创建这个端口,选择速度为端口配置参数。

MtrSpd- - - - - -电动机转速
`标量`

角速度的电机,ω_地铁在rad / s。

依赖关系

创建这个端口,选择转矩为端口配置参数。

参数

全部展开

块的选择

仿真类型- - - - - -选择模拟类型
`连续`(默认)|`离散`

默认情况下,在模拟块使用连续采样时间。如果你想生成代码为单精度目标、考虑设置参数离散。

依赖关系

设置仿真类型来离散创建样品时间,Ts参数。

样品时间,Ts- - - - - -样品时间离散集成
`0.001`(默认)|`标量`

离散仿真集成样本时,s。

依赖关系

设置仿真类型来离散创建样品时间,Ts参数。

端口配置- - - - - -选择端口配置
`转矩`(默认)|`速度`

这个表总结了端口配置。

端口配置	创建输入端口	创建输出端口
`转矩`	`LdTrq`	`MtrSpd`
`速度`	`社会民主党`	`MtrTrq`

负载参数值

文件- - - - - -电动机参数之路”。m”或“。米一个t" file
`标量`

输入电机参数的路径”。m”或“。米一个t" file that you saved using the Motor Control Blockset™ parameter estimation tool. You can also click the浏览按钮来浏览并选择”。m”或“。米一个t" file, and update文件参数与文件名称和路径。相关运动参数估计过程中,明白了估计永磁同步电动机使用推荐的硬件参数。

从文件加载——点击这个按钮阅读估计运动参数”。m”或“。米一个t" file (indicated by the文件参数)和负载电机的块。
保存到文件——点击此按钮从电动机块读取电机参数并保存成一个”。m”或“。米一个t" file (with a file name and location that you specify in the文件参数)。

请注意

在你点击保存到文件按钮,确保目标文件名文件参数“。m”或“。米一个t" extension. If you use any other file extension, the block displays an error message.

参数

极对,P- - - - - -双极
`2`(默认)|`标量`

电动机极对,P。

定子电阻和漏电感,z- - - - - -电阻和电感
`(1.77 - 0.0139)`(默认)|`向量`

定子电阻,R_年代在欧姆和漏电感,l_ls在H。

转子电阻和漏电感、锆- - - - - -电阻和电感
`(1.34 - 0.0121)`(默认)|`向量`

转子电阻,R_r在欧姆和漏电感,l_lr在H。

磁化电感,Lm- - - - - -电感
`0.3687`(默认)|`标量`

磁化电感,l_米在H。

物理惯性、粘性阻尼静摩擦,机械- - - - - -惯性、阻尼、摩擦
`(0.001 0 0)`(默认)|`向量`

转子的机械性能:

惯性,J在公斤·m ^ 2
粘滞阻尼,F在N·m / (rad / s)
静态摩擦,T_f在N·m

依赖关系

要启用该参数,选择转矩为端口配置。

初始值

最初的机械位置,theta_init- - - - - -角位置
`0`(默认)|`标量`

初始转子角位置,θ_m0在rad。

最初的机械速度,omega_init- - - - - -角速率
`0`(默认)|`标量`

初始转子的角速度,ω_m0在rad / s。

依赖关系

要启用该参数,选择转矩为端口配置。

引用

[1]汉,内德。先进的电动驱动器:分析、控制和使用仿真软件建模金宝app。明尼阿波利斯,MN: MNPERE, 2001。

感应电动机

描述

电力系统三相正弦模型

机械系统

权力的会计

港口

输入

LdTrq- - - - - -在电机负载转矩标量

依赖关系

社会民主党- - - - - -转子轴转速标量

依赖关系

PhaseVolt- - - - - -定子终端电压1——- - - - - -3数组

输出

信息- - - - - -总线信号公共汽车

PhaseCurr- - - - - -阶段a, b, c电流1——- - - - - -3数组

MtrTrq- - - - - -电动机转矩标量

依赖关系

MtrSpd- - - - - -电动机转速标量

依赖关系

参数

仿真类型- - - - - -选择模拟类型连续(默认)|离散

依赖关系

样品时间,Ts- - - - - -样品时间离散集成0.001(默认)|标量

依赖关系

端口配置- - - - - -选择端口配置转矩(默认)|速度

文件- - - - - -电动机参数之路”。m”或“。米一个t" file标量

极对,P- - - - - -双极2(默认)|标量

定子电阻和漏电感,z- - - - - -电阻和电感(1.77 - 0.0139)(默认)|向量

转子电阻和漏电感、锆- - - - - -电阻和电感(1.34 - 0.0121)(默认)|向量

磁化电感,Lm- - - - - -电感0.3687(默认)|标量

物理惯性、粘性阻尼静摩擦,机械- - - - - -惯性、阻尼、摩擦(0.001 0 0)(默认)|向量

依赖关系

最初的机械位置,theta_init- - - - - -角位置0(默认)|标量

最初的机械速度,omega_init- - - - - -角速率0(默认)|标量

依赖关系

引用

扩展功能

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另请参阅

主题

LdTrq- - - - - -在电机负载转矩
`标量`

社会民主党- - - - - -转子轴转速
`标量`

PhaseVolt- - - - - -定子终端电压
`1`——- - - - - -`3`数组

信息- - - - - -总线信号
公共汽车

PhaseCurr- - - - - -阶段a, b, c电流
`1`——- - - - - -`3`数组

MtrTrq- - - - - -电动机转矩
`标量`

MtrSpd- - - - - -电动机转速
`标量`

仿真类型- - - - - -选择模拟类型
`连续`(默认)|`离散`

样品时间,Ts- - - - - -样品时间离散集成
`0.001`(默认)|`标量`

端口配置- - - - - -选择端口配置
`转矩`(默认)|`速度`

文件- - - - - -电动机参数之路”。m”或“。米一个t" file
`标量`

极对,P- - - - - -双极
`2`(默认)|`标量`

定子电阻和漏电感,z- - - - - -电阻和电感
`(1.77 - 0.0139)`(默认)|`向量`

转子电阻和漏电感、锆- - - - - -电阻和电感
`(1.34 - 0.0121)`(默认)|`向量`

磁化电感,Lm- - - - - -电感
`0.3687`(默认)|`标量`

物理惯性、粘性阻尼静摩擦,机械- - - - - -惯性、阻尼、摩擦
`(0.001 0 0)`(默认)|`向量`

最初的机械位置,theta_init- - - - - -角位置
`0`(默认)|`标量`

最初的机械速度,omega_init- - - - - -角速率
`0`(默认)|`标量`

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