感应电动机

三相感应电动机

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库:
动力总成/推进/电机和变频器
电机控制模块/电气系统/电机

描述

的感应电动机块实现三相感应电动机。该块使用三相输入电压来调节单个相电流，允许控制电机的扭矩或速度。

缺省情况下，块设置仿真类型参数连续在模拟过程中使用连续的采样时间。如果您想为固定步长双精度和单精度目标生成代码，请考虑将参数设置为离散．然后指定一个样品时间,Ts参数。

三相正弦电气系统模型

该块实现了在静止转子参考(qd)框架中表示的方程。d轴与a轴对齐。转子参考系中的所有量都与定子有关。

该块使用这些方程来计算电气速度(ω_新兴市场)及滑移速度(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转子相对于转子a轴的电速度(达)时，块利用定子a轴(达)速度和滑移速度:

$ω_{d 一个} ＝ ω_{d 一个} - ω_{e 米}$

为了简化通量、电压和电流转换的方程，块使用了一个固定的参考系:

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

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与三相功率相等	$［ \begin{matrix} v_{年代 d} \\ v_{年代问} \end{matrix} ］＝ \sqrt{\frac{2}{3.}} ［ \begin{matrix} 因为（ Θ_{d 一个} ） & 因为（ Θ_{d 一个} - \frac{2 π}{3.} ） & 因为（ Θ_{d 一个} + \frac{2 π}{3.} ） \\ - 罪（ Θ_{d 一个} ） & - 罪（ Θ_{d 一个} - \frac{2 π}{3.} ） & - 罪（ Θ_{d 一个} + \frac{2 π}{3.} ） \end{matrix} ］［ \begin{matrix} v_{一个} \\ v_{b} \\ v_{c} \end{matrix} ］$ $［ \begin{matrix} 我_{一个} \\ 我_{b} \\ 我_{c} \end{matrix} ］＝ \sqrt{\frac{2}{3.}} ［ \begin{matrix} 因为（ Θ_{d 一个} ） & - 罪（ Θ_{d 一个} ） \\ \begin{matrix} 因为（ Θ_{d 一个} - \frac{2 π}{3.} ） \\ 因为（ Θ_{d 一个} + \frac{2 π}{3.} ） \end{matrix} & \begin{matrix} - 罪（ Θ_{d 一个} - \frac{2 π}{3.} ） \\ - 罪（ Θ_{d 一个} + \frac{2 π}{3.} ） \end{matrix} \end{matrix} ］［ \begin{matrix} 我_{年代 d} \\ 我_{年代问} \end{matrix} ］$

方程使用这些变量。

ω_米	转子角速度(rad/s)
ω_新兴市场	电转子转速(rad/s)
ω_滑	电转子滑移速度(rad/s)
ω_syn	同步转子转速(rad/s)
ω_达	定子电速相对于转子a轴(rad/s)
ω_达	dq定子电速相对于转子a轴(rad/s)
Θ_达	定子相对于转子a轴的电角(rad)
Θ_达	定子相对于转子a轴的电角(rad)
l_问，l_d	q轴和d轴电感(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	转子漏电电感(H)
v_平方，v_sd	定子q轴和d轴电压(V)
我_平方，我_sd	定子q轴和d轴电流(A)
λ_平方，λ_sd	定子q轴和d轴磁通(Wb)
我_中移动，我_{理查德·道金斯}	转子q轴和d轴电流(A)
λ_中移动，λ_{理查德·道金斯}	转子q轴和d轴磁通(Wb)
v_一个，v_b，v_c	定子电压a、b、c (V)相
我_一个，我_b，我_c	定子电流a、b、c (a)相
R_年代	定子绕组电阻(欧姆)
R_r	转子绕组电阻(欧姆)
P	极对数
T_e	电磁转矩(Nm)

机械系统

电机角速度为:

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

方程使用这些变量。

J	电机与负载组合惯量(kgm^2)
F	电机与负载的复合粘滞摩擦(N·m/(rad/s))
θ_米	电机机械角位(rad)
T_米	电机轴转矩(Nm)
T_e	电磁转矩(Nm)
T_f	电机轴静摩擦力矩(Nm)
ω_米	电机机械角速度(rad/s)

权力的会计

对于功率计算，块实现了这些方程。

总线信号			描述	变量	方程
`PwrInfo`	`PwrTrnsfrd`—块间电源传输正信号表示流向阻塞负信号表示流出阻塞	`PwrMtr`	机械功率	P_非常贴切	$P_{米 o t} ＝ - ω_{米} T_{e}$
	`PwrTrnsfrd`—块间电源传输正信号表示流向阻塞负信号表示流出阻塞	`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`-权力越过挡块边界，但未转移正信号表示输入负信号表示损失	`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`-权力越过挡块边界，但未转移正信号表示输入负信号表示损失	`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`-储能变化率积极的信号表明增加负面信号表明下降	`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	电机电阻(欧姆)
我_一个，我_b，我_c	定子a、b、c相电流(a)
我_平方，我_sd	定子q轴和d轴电流(A)
v_一个，v_bn，v_cn	定子a、b、c相电压(V)
ω_米	转子角机械速度(rad/s)
F	电机与负载粘滞阻尼(N·m/(rad/s))组合
T_e	电磁转矩(Nm)
T_f	电机与负载摩擦力矩(Nm)

港口

输入

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`LdTrq`-电机负载扭矩
`标量`

电机轴上的负载扭矩，T_米在N·m。

依赖关系

要创建该端口，请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

要创建该端口，请选择速度为端口配置参数。

`PhaseVolt`-定子端电压
`1`——- - - - - -`3.`数组

定子终端电压,V_一个，V_b,V_c在V。

输出

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`信息`——总线信号
公共汽车

总线信号包含这些块计算。

信号			描述	变量	单位
`IaStator`			定子相电流A	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`			转子的机械角速度	ω_米	rad /秒
`MtrMechPos`			转子机械角位置	θ_米	rad
`MtrPos`			转子电角位置	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`- a、b、c相电流
`1`——- - - - - -`3.`数组

a、b、c相电流，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

要创建该端口，请选择速度为端口配置参数。

`MtrSpd`——电动机转速
`标量`

电机的角速度，ω_地铁在rad / s。

依赖关系

要创建该端口，请选择转矩为端口配置参数。

参数

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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，该块在模拟期间使用连续的采样时间。如果您想为单精度目标生成代码，请考虑将参数设置为离散．

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`-离散积分的采样时间
`０．００１`(默认)|`标量`

离散模拟的积分采样时间，单位为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`

该表汇总了端口配置信息。

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`-路径到电机参数"。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浏览按钮来导航并选择。m”或“。米一个t" file, and update文件参数带有文件名和路径。电机参数的估计过程请参见使用推荐硬件估计PMSM参数．

从文件加载-点击此按钮可从“”读取估计的电机参数。m”或“。米一个t" file (indicated by the文件参数)，并将其装入电机座。
保存到文件-点击此按钮从电机块读取电机参数并将其保存到“”中。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中，确保目标文件名文件参数有一个。m”或“。米一个t" extension. If you use any other file extension, the block displays an error message.

参数

`极点对数，P`——双极
`2`(默认)|`标量`

电动机极对,P．

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

定子电阻,R_年代，以欧姆和漏感为单位，l_ls在H。

`转子电阻和漏感，Zr`-电阻和电感
`(1.34 - 0.0121)`(默认)|`向量`

转子电阻,R_r，以欧姆和漏感为单位，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，请选择转矩为端口配置．

初始值

`初始的机械位置`——角位置
`0`(默认)|`标量`

初始转子角位置，θ_m0在rad。

`初始机械速度，omega_init`——角速度
`0`(默认)|`标量`

转子的初始角速度，ω_m0在rad / s。

依赖关系

要启用该参数，请选择转矩为端口配置．

参考文献

[1]汉,内德。高级电气驱动:使用Simulink的分析、控制和建模金宝app．明尼阿波利斯，MN: MNPERE, 2001。

扩展功能

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

介绍了R2020b

感应电动机

描述

三相正弦电气系统模型

机械系统

权力的会计

港口

输入

LdTrq-电机负载扭矩标量

依赖关系

社会民主党-转子轴转速标量

依赖关系

PhaseVolt-定子端电压1——- - - - - -3.数组

输出

信息——总线信号公共汽车

PhaseCurr- a、b、c相电流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-离散积分的采样时间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-路径到电机参数"。m”或“。米一个t" file标量

极点对数，P——双极2(默认)|标量

定子电阻和漏感，z-电阻和电感(1.77 - 0.0139)(默认)|向量

转子电阻和漏感，Zr-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

初始的机械位置——角位置0(默认)|标量

初始机械速度，omega_init——角速度0(默认)|标量

依赖关系

参考文献

扩展功能

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

电机控制模块文档

金宝app

无刷直流电动机控制简介

`LdTrq`-电机负载扭矩
`标量`

`社会民主党`-转子轴转速
`标量`

`PhaseVolt`-定子端电压
`1`——- - - - - -`3.`数组

`信息`——总线信号
公共汽车

`PhaseCurr`- a、b、c相电流
`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`-离散积分的采样时间
`０．００１`(默认)|`标量`

`端口配置`—选择端口配置
`转矩`(默认)|`速度`

`文件`-路径到电机参数"。m”或“。米一个t" file
`标量`

`极点对数，P`——双极
`2`(默认)|`标量`

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

`转子电阻和漏感，Zr`-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`

`初始的机械位置`——角位置
`0`(默认)|`标量`

`初始机械速度，omega_init`——角速度
`0`(默认)|`标量`

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