室内永磁同步电动机

三相内置正弦反电动势永磁同步电动机

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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

的室内永磁同步电动机实现了一种具有正弦反电动势的三相内置永磁同步电机(PMSM)。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。

在参数选项卡，如果您选择反电势时，块实现此方程来计算永磁通量连杆常数。

$λ_{p 米} ＝ \frac{1}{\sqrt{3.}} \cdot \frac{K_{e}}{1000 P} \cdot \frac{60}{2 π}$

电机结构

这张图显示了电机结构上的单极对电机。

由永磁体产生的电机磁场使磁通随电机角度的正弦变化率变化。

对于坐标轴的约定一个-电机角度时，相磁通和永磁磁通对齐θ_r是零。

三相正弦电气系统模型

该模块实现了这些方程，在电机流量参考框架(dq框架)中表示。电机参考系中的所有数量都与定子有关。

$\begin{array}{l} ω_{e} ＝ P ω_{米} \\ \frac{d}{d t} 我_{d} ＝ \frac{1}{l_{d}} v_{d} - \frac{R}{l_{d}} 我_{d} + \frac{l_{问}}{l_{d}} P ω_{米} 我_{问} \end{array}$

$\frac{d}{d t} 我_{问} ＝ \frac{1}{l_{问}} v_{问} - \frac{R}{l_{问}} 我_{问} - \frac{l_{d}}{l_{问}} P ω_{米} 我_{d} - \frac{λ_{p 米} P ω_{米}}{l_{问}}$

$T_{e} ＝ 1．5 P ［ λ_{p 米} 我_{问} + （ l_{d} - l_{问} ）我_{d} 我_{问} ］$

的l_问和l_d电感表示由于电机的显著性，相电感与电机位置之间的关系。

方程使用这些变量。

l_问，l_d	q轴和d轴电感(H)
R	定子绕组电阻(欧姆)
我_问，我_d	q轴和d轴电流(A)
v_问，v_d	q轴和d轴电压(V)
ω_米	电机机械角速度(rad/s)
ω_e	电机的电角速度(rad/s)
λ_点	恒磁链常数(Wb)
K_e	反电动势(EMF) (Vpk_LL/krpm，其中Vpk_LL是线对线测量的峰值电压)
P	极对数
T_e	电磁转矩(Nm)
Θ_e	电角(rad)

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	$P_{e l e c} ＝ - \frac{3.}{2} （ R_{年代} 我_{年代 d}^{2} + R_{年代} 我_{年代问}^{2} ）$
	`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)
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)

振幅不变的dq变换

块使用这些方程实现振幅不变dq转换以确保dq三相振幅是相等的。

$［ \begin{matrix} v_{年代 d} \\ v_{年代问} \end{matrix} ］＝ \frac{2}{3.} ［ \begin{matrix} 因为（ Θ_{d 一个} ） & 因为（ Θ_{d 一个} - \frac{2 π}{3.} ） & 因为（ Θ_{d 一个} + \frac{2 π}{3.} ） \\ - 罪（ Θ_{d 一个} ） & - 罪（ Θ_{d 一个} - \frac{2 π}{3.} ） & - 罪（ Θ_{d 一个} + \frac{2 π}{3.} ） \end{matrix} ］［ \begin{matrix} v_{一个} \\ v_{b} \\ v_{c} \end{matrix} ］$

$［ \begin{matrix} 我_{一个} \\ 我_{b} \\ 我_{c} \end{matrix} ］＝［ \begin{matrix} 因为（ Θ_{d 一个} ） & - 罪（ Θ_{d 一个} ） \\ \begin{matrix} 因为（ Θ_{d 一个} - \frac{2 π}{3.} ） \\ 因为（ Θ_{d 一个} + \frac{2 π}{3.} ） \end{matrix} & \begin{matrix} - 罪（ Θ_{d 一个} - \frac{2 π}{3.} ） \\ - 罪（ Θ_{d 一个} + \frac{2 π}{3.} ） \end{matrix} \end{matrix} ］［ \begin{matrix} 我_{年代 d} \\ 我_{年代问} \end{matrix} ］$

方程使用这些变量。

Θ_达	dq定子相对于转子的电角度一个设在(rad)
v_平方，v_sd	定子问- - -d设在电压(V)
我_平方，我_sd	定子问- - -d设在电流(A)
v_一个，v_b，v_c	定子电压阶段一个，b，c(V)
我_一个，我_b，我_c	定子电流阶段一个，b，c(一)

港口

输入

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`LdTrq`-电机轴转矩
`标量`

电机轴输入扭矩，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`-电机轴转速
`标量`

电机的角速度，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。

依赖关系

要创建该端口，请选择速度或转矩为端口配置参数。

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`			电机的机械角速度	ω_米	rad /秒
`MtrPos`			电机机械角位	θ_米	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，请选择速度为机械输入配置参数。

`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，请选择转矩为机械输入配置参数。

参数

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块的选择

`机械输入配置`—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`

`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
`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。

负载参数

`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电机控制模块参数估计工具估计电机参数．

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

`极对数(P)`——双极
`标量`

电动机极对,P．

`每相定子相电阻(Rs)`——电阻
`标量`

每相定子相电阻，R_年代在欧姆。

`定子d轴和q轴电感(Ldq)`——电感
`向量`

定子d轴和q轴电感，l_d，l_问在H。

`永久磁链常数(lambda_pm)`——通量
`标量`

永久磁链常数，λ_点在世行。

`反电势恒定(客)`-反电动势
`标量`

反电动势，电动势K_e在Vpk_LL / krpm。Vpk_LL是线对线测量的峰值电压。

为了计算永磁通量连杆常数，块实现了这个方程。

$λ_{p 米} ＝ \frac{1}{\sqrt{3.}} \cdot \frac{K_{e}}{1000 P} \cdot \frac{60}{2 π}$

`物理惯性、粘性阻尼和静摩擦(机械)`-惯性，阻尼，摩擦
`向量`

电机机械性能:

惯性,J在kgm ^ 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，请选择转矩配置参数。

初始值

`初始d轴和q轴电流(idq0)`——当前
`向量`

初始q轴和d轴电流，我_问,我_d,在一个。

`初始机械位置(theta_init)`——角
`标量`

初始电机角位置，θ_m0在rad。

`初始机械速度(omega_init)`——速度
`标量`

电机的初始角速度，ω_m0在rad / s。

依赖关系

要启用该参数，请选择转矩配置参数。

参考文献

[1] Kundur, P。电力系统稳定性与控制．纽约:McGraw Hill, 1993。

[2]安德森，pm。电力系统故障分析．霍博肯:Wiley-IEEE出版社，1995。

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R2017a

室内永磁同步电动机

描述

电机结构

三相正弦电气系统模型

机械系统

权力的会计

振幅不变的dq变换

港口

输入

LdTrq-电机轴转矩标量

依赖关系

社会民主党-电机轴转速标量

依赖关系

PhaseVolt-定子端电压1——- - - - - -3.数组

依赖关系

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

机械输入配置—选择端口配置转矩(默认)|速度

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标量

依赖关系

文件-路径到电机参数"。m”或“。米一个t" file标量

极对数(P)——双极标量

每相定子相电阻(Rs)——电阻标量

定子d轴和q轴电感(Ldq)——电感向量

永久磁链常数(lambda_pm)——通量标量

反电势恒定(客)-反电动势标量

物理惯性、粘性阻尼和静摩擦(机械)-惯性，阻尼，摩擦向量

依赖关系

初始d轴和q轴电流(idq0)——当前向量

初始机械位置(theta_init)——角标量

初始机械速度(omega_init)——速度标量

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`-电机轴转矩
`标量`

`社会民主党`-电机轴转速
`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`

`机械输入配置`—选择端口配置
`转矩`(默认)|`速度`

`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
`标量`

`文件`-路径到电机参数"。m”或“。米一个t" file
`标量`

`极对数(P)`——双极
`标量`

`每相定子相电阻(Rs)`——电阻
`标量`

`定子d轴和q轴电感(Ldq)`——电感
`向量`

`永久磁链常数(lambda_pm)`——通量
`标量`

`反电势恒定(客)`-反电动势
`标量`

`物理惯性、粘性阻尼和静摩擦(机械)`-惯性，阻尼，摩擦
`向量`

`初始d轴和q轴电流(idq0)`——当前
`向量`

`初始机械位置(theta_init)`——角
`标量`

`初始机械速度(omega_init)`——速度
`标量`

C / c++代码生成
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