直流电机
直流电机与电气和转矩特性和故障模型建模
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Simscape /电气/机电/刷马达
描述
的直流电机块代表一个直流电机的电气和转矩特性使用下面的等效电路模型:
您指定的等效电路参数设置时这个模型模型参数化参数通过等效电路参数。电阻器R对应于您所指定的阻力电枢电阻参数。电感L对应于您所指定的电感电枢电感参数。
您可以指定如何生成的磁场直流电机通过设置字段类型参数所需的选项。永磁体在电机emf诱发以下vb在电枢:
在哪里kv是反电势恒定和ω是角速度。电动机产生以下转矩,电动机电流成正比我:
在哪里kt是转矩常数。的直流电机块假设没有电磁损失。这意味着机械功率等于电源的电动势在电枢。将这两项为:
因此,您指定kv或kt块的参数。
如果磁场产生的电流通过线圈,反电势恒定取决于励磁电流我f:
在哪里l房颤是Field-armature互感。
高频矩的特征直流电机在前面的图块相关参数。当你设置模型参数化参数失速扭矩&空载速度或额定功率、额定转速和空载速度的块解决了等效电路参数如下:
稳态高频矩的关系,l没有效果。
和周围的电压环和重新排列我:
替代的价值我为转矩方程:
当你设置模型参数化参数
失速扭矩&空载速度,阻止使用前面的方程来确定值R和kt(相当于kv)。当你设置模型参数化参数
额定功率、额定转速和空载速度,阻止使用额定转速和功率计算额定扭矩。块使用额定转矩和空转速度值在前面的方程来确定值R和kt。
块模型运动惯性J和阻尼λ所有的值模型参数化参数。由此产生的扭矩在块:
并不总是可以测量转子阻尼,和转子阻尼并不总是提供制造商数据表。另一种是使用空载电流来推断一个转子阻尼值。
空载,electrically-generated机械扭矩必须等于转子阻尼转矩:
在哪里我无载空载电流。如果您选择通过空载电流为转子阻尼参数化参数,那么这个方程除了使用高频矩方程确定的值λ和其他方程系数。
转子阻尼,的值指定是否直接或空载电流而言,是考虑在确定等效电路参数模型参数化选项失速扭矩和空载速度和额定功率、额定转速和空载速度。
当一个积极的从电电流+来- - - - - -端口,一个积极的机械转矩的行为C来R港口。
缺点
的直流电机块允许模型两种类型的缺点:
电枢绕组故障——电枢绕组失败和开路。
磁场绕组故障——磁场绕组产生的磁场失败,开路。
块可以触发故障事件:
在一个特定时间(时间断层)。
当电流超过极限超过一个特定的时间间隔(行为的错)。
你可以单独启用或禁用这些触发机制。
你可以选择是否发布断言当错误发生时,通过使用报告发生故障时参数。断言可以采取的形式警告或错误。默认情况下,块断言没有问题。
这幅图显示了直流电机的通用表示形式,刷子,电枢、换向片,和他们的线圈:
如果你设置使电枢绕组开路故障参数在指定的,电枢失败仿真时间电枢绕组故障事件参数时间断层,或当绕组电流超过的价值最大容许电枢绕组电流参数对一个行为的过错。电枢失败时,电压源连接到这个街区观察一个开路总数的一小部分汽车革命,指定的分数的革命中电枢是开路参数,rev_faulted。这个数字说明了一定的电路状态的行为rev_faulted在整个革命时期:
热的港口
块有一个可选的热端口,默认隐藏。暴露热港口,右键单击块在你的模型中,然后从上下文菜单中选择Simscape>块的选择>显示热港口。这一行动显示了热端口H块图标,暴露了的温度依赖性和热的港口参数。
使用热端口模拟铜的阻力损失的影响,将电能转化为热量。对于使用热的港口和更多信息的温度依赖性和热的港口参数,看到模拟热影响旋转、平移传动装置。
港口
保护
参数
模型的例子
引用
[1]博尔顿,W。机电一体化:电子控制系统在机电工程2004年第3版培生教育. .
