表面贴装PMSM

具有正弦背部电动势的三相外部永磁同步电动机

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图书馆：
动力总成块/推进/电动机和逆变器
电机控制块/电气系统/电机

描述

这表面贴装PMSM块实现具有正弦背部电动势的三相外部永磁同步电动机（PMSM）。该块使用三相输入电压来调节各个相电流，允许控制电动机扭矩或速度。

默认情况下，块设置仿真类型参数到连续的在仿真期间使用连续采样时间。如果要为固定步骤双和单精度目标生成代码，则考虑将参数设置为离散的。然后指定A.样本时间，TS范围。

在这一点参数标签，如果选择回调或者扭矩常数，块实现这些方程之一以计算永久通量连杆常数。

环境	方程
`回调`	${λ.}_{P. m} = \frac{1}{\sqrt{3.}} \cdot \frac{{K.}_{E.}}{1000 P.} \cdot \frac{60.}{2 π}$
`扭矩常数`	${λ.}_{P. m} = \frac{2}{3.} \cdot \frac{{K.}_{T.}}{P.}$

电机结构

该图显示了电动机上具有单杆对的电动机结构。

由于永磁体引起的电动机磁场产生具有电动机角度的磁通量的正弦速率。

对于轴约定，一种- 当电动机角度时，相位和永磁磁通量θ._R.是零。

三相正弦模型电气系统

块实现这些等式，在电动通量参考帧（DQ帧）中表示。电动机参考框架中的所有量都被称为定子。

$\begin{array}{l} {ω.}_{E.} = P. {ω.}_{m} \\ \frac{D.}{D. T.} {一世}_{D.} = \frac{1}{{L.}_{D.}} {V.}_{D.} - \frac{R.}{{L.}_{D.}} {一世}_{D.} + \frac{{L.}_{问：}}{{L.}_{D.}} P. {ω.}_{m} {一世}_{问：} \end{array}$

$\frac{D.}{D. T.} {一世}_{问：} = \frac{1}{{L.}_{问：}} {V.}_{问：} - \frac{R.}{{L.}_{问：}} {一世}_{问：} - \frac{{L.}_{D.}}{{L.}_{问：}} P. {ω.}_{m} {一世}_{D.} - \frac{{λ.}_{P. m} P. {ω.}_{m}}{{L.}_{问：}}$

${T.}_{E.} = 1.5 P. [{λ.}_{P. m} {一世}_{问：} + （ {L.}_{D.} - {L.}_{问：} ） {一世}_{D.} {一世}_{问：}]$

这L._问：和L._D.由于电动机磁体的显着性，电感表示相电感和电动机位置之间的关系。对于表面贴装PMSM， ${L.}_{D.} = {L.}_{问：}$ 。

方程式使用这些变量。

L._问：那L._D.	Q-和D轴电感（H）
R.	定子绕组的电阻（欧姆）
一世_问：那一世_D.	Q-和D轴电流（a）
V._问：那V._D.	Q-和D轴电压（V）
ω._m	电动机的角度机械速度（rad / s）
ω._E.	电机的角度电气速度（RAD / S）
λ._下午	永磁磁通连杆（WB）
K._E.	背部电动势（EMF）（VPK_LL / KRPM，其中VPK_LL是峰值电压线到线测量）
K._T.	扭矩常数（n·m / a）
P.	杆对数
T._E.	电磁扭矩（nm）
θ._E.	电角度（Rad）

机械系统

电动机角速度由：

$\begin{matrix} \frac{D.}{D. T.} {ω.}_{m} = \frac{1}{j} （ {T.}_{E.} - {T.}_{F} - F {ω.}_{m} - {T.}_{m} ） \\ \frac{D. {θ.}_{m}}{D. T.} = {ω.}_{m} \end{matrix}$

方程式使用这些变量。

j	电机和载荷的组合惯性（KGM ^ 2）
F	电动机和载荷组合粘性摩擦（n·m /（rad / s））
θ._m	电机机械角位置（RAD）
T._m	电机轴扭矩（NM）
T._E.	电磁扭矩（nm）
T._F	电机轴静电摩擦扭矩（NM）
ω._m	电动机的角度机械速度（rad / s）

电力会计

对于电源计费，块实现这些方程。

总线信号			描述	多变的	方程式
`pwrinfo.`	`pwrtrnsfrd.`- 在块之间传输的功率正信号表示流入块负信号表示块的流量	`PWRMTR.`	机械力量	P._MOT.	${P.}_{m O. T.} = - {ω.}_{m} {T.}_{E.}$
	`pwrtrnsfrd.`- 在块之间传输的功率正信号表示流入块负信号表示块的流量	`pwrbus.`	电力	P._公共汽车	${P.}_{B. 你 S.} = {V.}_{一种 N} {一世}_{一种} + {V.}_{B. N} {一世}_{B.} + {V.}_{C N} {一世}_{C}$
	`pwrnottrnsfrd.`- 交叉过块边界，但未转移正信号表示输入负信号表示损失	`pwrelecloss.`	电阻功率损失	P._ELEC.	${P.}_{E. L. E. C} = - \frac{3.}{2} （ {R.}_{S.} {一世}_{S. D.}^{2} + {R.}_{S.} {一世}_{S. 问：}^{2} ）$
	`pwrnottrnsfrd.`- 交叉过块边界，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._莫书	什么时候端口配置设定为`扭矩`： ${P.}_{m E. C H} = - （ {ω.}_{m}^{2} F + \| {ω.}_{m} \| {T.}_{F} ）$ 什么时候端口配置设定为`速度`： ${P.}_{m E. C H} = 0.$
	`pwrstored.`- 存储的能量变化率正信号表示增加负信号表示减少	`pwrmtrstored.`	储存电机功率	P._str.	${P.}_{S. T. R.} = {P.}_{B. 你 S.} + {P.}_{m O. T.} + {P.}_{E. L. E. C} + {P.}_{m E. C H}$

方程式使用这些变量。

R._S.	定子电阻（欧姆）
一世_一种那一世_B.那一世_C	定子阶段A，B和C电流（a）
一世_SQ.那一世_SD.	定子Q-和D轴电流（a）
V._一个那V._BN.那V._CN.	定子相A，B和C电压（V）
ω._m	电动机的角度机械速度（rad / s）
F	组合电机和负载粘性阻尼N·M /（RAD / S）
T._E.	电磁扭矩（nm）
T._F	组合电动机和载荷摩擦扭矩（NM）

港口

输入

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`LDTRQ.`- 电机轴扭矩
`标量子`

电机轴输入扭矩，T._m，在n·m。

依赖性

要创建此端口，请选择扭矩为了端口配置范围。

`SPD.`- 电机轴速度
`标量子`

电机的角速度，ω._m，在rad / s中。

依赖性

要创建此端口，请选择速度为了端口配置范围。

`Phasevolt.`- 定子终端电压
`1`-经过-`3.`大批

定子终端电压，V._一种那V._B.，和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	多变的	单位
`iAstator.`			定子相电流a	一世_一种	一种
`IBStator.`			定子相电流b	一世_B.	一种
`ictator.`			定子相电流c	一世_C	一种
`Idsync.`			直接轴电流	一世_D.	一种
`IQSync.`			正交轴电流	一世_问：	一种
`vdsync.`			直接轴电压	V._D.	V.
`vqsync.`			正交轴电压	V._问：	V.
`MTRSPD`			电动机的角度机械速度	ω._m	rad / s.
`薄波`			电机机械角度位置	θ._m	Rad.
`MTRQ.`			电磁扭矩	T._E.	N·M.
`pwrinfo.`	`pwrtrnsfrd.`	`PWRMTR.`	机械力量	P._MOT.	W.
	`pwrtrnsfrd.`	`pwrbus.`	电力	P._公共汽车	W.
	`pwrnottrnsfrd.`	`pwrelecloss.`	电阻功率损失	P._ELEC.	W.
	`pwrnottrnsfrd.`	`pwrmechloss.`	机械功率损失	P._莫书	W.
	`pwrstored.`	`pwrmtrstored.`	储存电机功率	P._str.	W.

`phasecurr.`- A阶段A，B，C电流
`1`-经过-`3.`大批

A，B，C电流，一世_一种那一世_B.，和一世_C，在一个。

`MTRQ.`- 电动机扭矩
`标量子`

电动机扭矩，T._蒙，在n·m。

依赖性

要创建此端口，请选择速度为了机械输入配置范围。

`MTRSPD`- 电机速度
`标量子`

电机的角速度，ω._蒙，在rad / s中。

依赖性

要创建此端口，请选择扭矩为了机械输入配置范围。

参数

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块选项

`机械输入配置`- 选择端口配置
`扭矩`（默认）|`速度`

此表总结了端口配置。

端口配置	创建输入端口	创建输出端口
`扭矩`	`LDTRQ.`	`MTRSPD`
`速度`	`SPD.`	`MTRQ.`

`仿真类型`- 选择模拟类型
`连续的`（默认）|`离散的`

默认情况下，块使用仿真期间使用连续采样时间。如果要为单精度目标生成代码，考虑将参数设置为离散的。

依赖性

环境仿真类型至离散的创造了样本时间，TS范围。

`采样时间（TS）`- 用于离散集成的采样时间
`标量子`

分离模拟的集成采样时间，在s中。

依赖性

环境仿真类型至离散的创造了样本时间，TS范围。

加载参数

`文件`- 电机参数的路径“.m”或“.mat”文件
`标量子`

使用电机控制BlockSet™参数估计工具输入要保存的电机参数“.m”或“.mat”文件的路径。您也可以单击浏览按钮导航并选择“.m”或“.mat”文件和更新文件具有文件名和路径的参数。有关与电机参数估计过程相关的详细信息，请参阅使用电机控制块集参数估算工具估算电机参数。

从文件加载- 单击此按钮可从“.m”或“.mat”文件中读取估计的电机参数（由此指示）文件参数）并将它们加载到电机块。
保存到文件- 单击此按钮可从电机块读取电机参数，并将其保存到“.m”或“.mat”文件中（具有您指定的文件名和位置文件范围）。

笔记

在你点击之前保存到文件按钮，确保目标文件名文件参数具有“.m”或“.mat”扩展名。如果使用任何其他文件扩展名，则块显示错误消息。

参数

`杆对数（p）`- 杆对
`标量子`

电机杆对，P.。

`定子相位率每相（RS）`- 抵抗性
`标量子`

每相定子相位阻力，R._S.，欧姆。

`定子D轴电感（LDQ_）`- 电感
`标量子`

定子电感，L._DQ.，在H.

`永久性通量连杆常数（Lambda_pm）`- 助焊剂
`标量子`

永久性通量连杆常数，λ._下午，在WB中。

`反效率常数（KE）`- 后电动势
`标量子`

背部电动势，EMF，K._E.，在vpk_ll / krpm中。VPK_LL是峰值电压线到线测量。

为了计算永久性通量连杆常数，块实现了该等式。

${λ.}_{P. m} = \frac{1}{\sqrt{3.}} \cdot \frac{{K.}_{E.}}{1000 P.} \cdot \frac{60.}{2 π}$

`扭矩常数（kt）`- 扭矩常数
`标量子`

扭矩常数，K._T.，在n·m / a中。

为了计算永久性通量连杆常数，块实现了该等式。

${λ.}_{P. m} = \frac{2}{3.} \cdot \frac{{K.}_{T.}}{P.}$

`物理惯性，粘性阻尼和静摩擦（机械）`- 惯性，阻尼，摩擦
`向量`

电机的机械性能：

惯性，j，在kgm ^ 2
粘性阻尼，F，在n·m /（rad / s）中
静摩擦力，T._F，在n·m

依赖性

要启用此参数，请选择扭矩配置参数。

初始值

`初始D轴和Q轴电流（IDQ0）`- 当前的
`向量`

初始Q-和D轴电流，一世_问：，一世_D.，在一个。

`初始机械位置（THETA_INIT）`- 角度
`标量子`

初始电机角位置，θ._M0.，在rad。

`初始机械速度（OMEGA_INIT）`- 速度
`标量子`

电机的初始角速度，ω._M0.，在rad / s中。

依赖性

要启用此参数，请选择扭矩配置参数。

参考

[1] Kundur，P。电力系统稳定性和控制。纽约，纽约：麦格劳·山，1993年。

[2]安德森，第三米。断电电力系统分析。Hoboken，NJ：Wiley-Ieee Press，1995。

扩展能力

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

在R2017A介绍

表面贴装PMSM

描述

电机结构

三相正弦模型电气系统

机械系统

电力会计

港口

输入

LDTRQ.- 电机轴扭矩标量子

依赖性

SPD.- 电机轴速度标量子

依赖性

Phasevolt.- 定子终端电压1-经过-3.大批

输出

信息- 总线信号公共汽车

phasecurr.- A阶段A，B，C电流1-经过-3.大批

MTRQ.- 电动机扭矩标量子

依赖性

MTRSPD- 电机速度标量子

依赖性

参数

机械输入配置- 选择端口配置扭矩（默认）|速度

仿真类型- 选择模拟类型连续的（默认）|离散的

依赖性

采样时间（TS）- 用于离散集成的采样时间标量子

依赖性

文件- 电机参数的路径“.m”或“.mat”文件标量子

杆对数（p）- 杆对标量子

定子相位率每相（RS）- 抵抗性标量子

定子D轴电感（LDQ_）- 电感标量子

永久性通量连杆常数（Lambda_pm）- 助焊剂标量子

反效率常数（KE）- 后电动势标量子

扭矩常数（kt）- 扭矩常数标量子

物理惯性，粘性阻尼和静摩擦（机械）- 惯性，阻尼，摩擦向量

依赖性

初始D轴和Q轴电流（IDQ0）- 当前的向量

初始机械位置（THETA_INIT）- 角度标量子

初始机械速度（OMEGA_INIT）- 速度标量子

依赖性

参考

扩展能力

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

电机控制块集文档

金宝app

无刷直流电机控制简介

`LDTRQ.`- 电机轴扭矩
`标量子`

`SPD.`- 电机轴速度
`标量子`

`Phasevolt.`- 定子终端电压
`1`-经过-`3.`大批

`信息`- 总线信号
公共汽车

`phasecurr.`- A阶段A，B，C电流
`1`-经过-`3.`大批

`MTRQ.`- 电动机扭矩
`标量子`

`MTRSPD`- 电机速度
`标量子`

`机械输入配置`- 选择端口配置
`扭矩`（默认）|`速度`

`仿真类型`- 选择模拟类型
`连续的`（默认）|`离散的`

`采样时间（TS）`- 用于离散集成的采样时间
`标量子`

`文件`- 电机参数的路径“.m”或“.mat”文件
`标量子`

`杆对数（p）`- 杆对
`标量子`

`定子相位率每相（RS）`- 抵抗性
`标量子`

`定子D轴电感（LDQ_）`- 电感
`标量子`

`永久性通量连杆常数（Lambda_pm）`- 助焊剂
`标量子`

`反效率常数（KE）`- 后电动势
`标量子`

`扭矩常数（kt）`- 扭矩常数
`标量子`

`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）`- 当前的
`向量`

`初始机械位置（THETA_INIT）`- 角度
`标量子`

`初始机械速度（OMEGA_INIT）`- 速度
`标量子`

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