三绕组无刷直流电动机具有梯形通量分布
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的刷块型永磁同步电机,具有三相三相绕线定子。该块有四个选项来定义永磁体磁通分布作为转子角度的函数。两个选项允许简单的参数化,假设反电动势的完美梯形。对于简单的参数化,您可以指定磁链或转子感应反电动势。另外两个选项使用您指定的表格数据提供更准确的结果。对于更准确的结果,您指定要么磁链偏导数或测量回电动势常数为给定的转子速度。
图中显示了定子绕组的等效电路。
这张图显示了电机结构与转子上的一个单一的极对。
对于前面图中的坐标轴约定一个-当转子角度时,相磁通和永磁磁通对齐θ.r是零。该块支持第二个旋转轴金宝app定义。对于第二种定义,转子角是转子之间的角一个- 磁轴和转子问-轴。
转子磁场由于永久磁铁产生具有转子角磁通变化的梯形速率。图中显示的磁通量的变化率。
反电动势是通量的变化率,定义为
地点:
φ.是永磁体的磁链。
θ.是转子角度。
ω是机械转速。
高度h
磁通曲线的梯形变化率源自永磁峰磁通。
整合 在0到π/2的范围内,
地点:
φ.最大限度是永磁体的磁链。
h是通量曲线高度的变化率。
θ.F是转子角度范围,在该转子角度范围内的永磁磁通在定子中引起的永磁磁通量是恒定的。
θ.W当转子以恒定速度移动时,反向EMF的转子角度范围是在其上反电动机的角度范围增加或线性地减小。
重新排列前面的方程,
定子绕组上的电压由
地点:
v一个,vb, 和vc是否适用于三个电动机连接的外部电压。
R年代为每个定子绕组的等效电阻。
我一个,我b, 和我c是在定子绕组中流动的电流。
和
在每个定子绕组的磁通量的变化率。
永磁体和三个绕组有助于连接每个绕组的总通量。总通量由
地点:
ψ一个,ψb, 和ψc是总磁通每个定子绕组的连接。
laa,lbb, 和lcc是定子绕组的自电感。
lab,l交流,l英航等是定子绕组的互感。
ψ我,ψbm, 和ψ厘米是连接定子绕组的永磁磁通。
定子绕组中的电感是转子角的函数,由
和
地点:
l年代为每相的定子自感系数-每个定子绕组的平均自感系数。
l米为定子电感波动-自感和互感随转子角度变化的波动。
米年代为定子互感-定子绕组之间的平均互感。
连接每个定子绕组的永磁体磁通遵循图中所示的梯形轮廓线。该块通过查找表来计算永磁体的磁通值来实现梯形轮廓。
块的定义电压和扭矩方程是
和
地点:
vd,v问, 和v0是d设在,问-轴和零序电压。
P是公园的改造,通过定义
N是转子永久磁铁的极对的数量。
ω为转子的机械转速。
和
是瞬间的永久磁铁的磁通的每个相绕组连接的偏导数。
我d,我问, 和我0是d设在,问-轴和零序电流,定义为
ld=l年代+米年代+ 3/2l米.ld是定子d轴电感。
l问=l年代+米年代−3/2l米.l问是定子问轴电感。
l0=l年代- 2米年代.l0为定子零序电感。
T是转子转矩。扭矩从电动机壳体(块物理端口C)至马达转子(方框物理端口R)流动。
铁损耗分为两项,一项代表主要的磁化路径,另一项代表在弱磁场运行时变得活跃的交叉齿尖路径。铁的损失模型,这是基于梅勒的工作[3].
代表主磁化路径的术语取决于诱导的RMS定子电压, :
这是无负载操作期间的主导术语。k是每Hz的后反型恒定恒定RMS伏。它被定义为 , 在哪里f为电频率。右边第一项为磁滞损耗,第二项为涡流损耗,第三项为多余损耗。出现在分子上的三个系数是由开路迟滞、涡流和多余损耗的值导出的。
当退磁场被设置,并且可以从有限元分析短路测试来确定表示所述横齿尖路径的术语变得重要。这取决于RMS电动势与交齿尖通量相关联, :
三个分子术语源自您提供的短路滞后,涡卷和过量损耗的值。
该块有四个可选的热端口,每个三个绕组和转子一个。默认情况下,这些端口是隐藏的。要暴露热端口,右键单击模型中的块,选择simscape.>块的选择,然后选择所需的带有热端口的块变体:复合三相接口|显示热口或者三相扩展接口|显示热口.此操作显示块图标上的热端口,并暴露的温度依赖性和热港口参数。这些参数将在本参考页进一步说明。
使用热端口模拟铜电阻和铁损的效果转换电力的热量。有关在执行器块中使用热端口的更多信息,请参阅旋转与平移作动器的热效应模拟.
使用变量在仿真之前指定块变量的优先级和初始目标值的设置。有关更多信息,请参见设置块变量的优先级和初始目标.
[1] Kundur,P。电力系统稳定性和控制。纽约:McGraw Hill, 1993。
[2]安德森,pm。断陷分析电力系统。霍博肯:Wiley-IEEE出版社,1995。
[3] Mellor,P.H.,R. Wrobel和D. Holliday。“用于无刷AC机器的计算高效的铁损模型,达到额定通量和现场削弱操作。”IEEE电机与驱动大会.2009年5月。