FEM-Parameterized永磁同步电动机

永磁同步电动机磁磁链的定义

库:
Simscape /电子/机电/永久磁铁

描述

的FEM-Parameterized永磁同步电动机块实现了永磁同步电动机的模型中定义的永磁同步电动机的磁通联系。你参数化提供列表数据块电机磁通的电流和转子角的函数。这是第三方的方式磁有限元方法(FEM)包通常出口流量信息。因为表格形式,流量非线性的方式可以改变转子角和电流。因此可以使用这个块与梯形模型永磁同步电动机反电势,有时被称为无刷直流电机,以及常规永磁同步电动机。

图显示了一个星形连接的等效电路的永磁同步电动机。转子角为零当永磁磁通与总会改变磁轴。

在实践中,通量连接的三个绕组取决于三个电流和转子角。制表通量作为四个独立变量的函数可能会导致仿真效率低下和重要的内存需求来管理数据。之间,因此,让您选择以下参数化磁通和转矩的方法:

二维偏导数数据——二维查表,选择汇总的电流和转子角,或用d设在和问设在电流。第一个选项假定常数互感和支持非正弦的emf概要文件。金宝app第二个选择假定一个正弦emf和捕捉饱和效应对室内永磁同步电动机(IPMSMs)。
三维偏导数数据——三维查表,根据直流电,正交电流和转子角。你提供的通量查找数据一个阶段。块使用公园变换映射三个定子绕组电流直接和正交电流。这种方法减少了数据的复杂性,而四维查表,因此结果仿真性能的提高。
4 d数据偏导数——四维查表,根据三个定子绕组电流和转子角。你提供的通量查找数据一个阶段。这个模型的保真度最好的三个,但也是最昂贵的仿真性能和内存需求。
三维磁链数据——三维查表,基于磁链的数据。您可以提供磁链的各种格式的数据。块使用公园变换映射三个定子绕组电流直接和正交电流。这种方法减少了数据的复杂性,而四维查表,因此结果仿真性能的提高。

默认情况下,所有的块变量实现定子绕组wye-wound配置。然而,可以切换到delta-wound配置,选择使用绕组类型参数。当在delta-wound配置,一个阶段之间的连接端口一个和b,b端口之间的相b和c和c端口之间的相c和一个。

要访问这些参数化方法,右键单击块在你的模型中,选择Simscape>块的选择,然后选择所需的变体,有或没有热港口。默认情况下,热港口不暴露。有关更多信息,请参见热的港口。

二维数据模型常数互感

在这个二维通量数据模型,假设连接每个绕组的通量非线性只取决于当前在同一绕组,加上转子角。在实践中,这是一个合理的假设对于许多永磁同步电机;然而,开关磁阻电机是不准确的。鉴于这种假设,通量的三绕组是:

$(\begin{matrix} ϕ_{一个} \\ \begin{array}{l} ϕ_{b} \\ ϕ_{c} \end{array} \end{matrix}] = (\begin{matrix} 0 & - 米_{年代} & - 米_{年代} \\ - 米_{年代} & 0 & - 米_{年代} \\ - 米_{年代} & - 米_{年代} & 0 \end{matrix}] (\begin{matrix} 我_{一个} \\ \begin{array}{l} 我_{b} \\ 我_{c} \end{array} \end{matrix}] + (\begin{matrix} ϕ (我_{一个}, θ_{r}) \\ \begin{array}{l} ϕ (我_{b}, θ_{r} - 2 π / (3 N)) \\ ϕ (我_{c}, θ_{r} - 4 π / (3 N)) \end{array} \end{matrix}]$

在哪里 $ϕ (θ_{r}, 我_{一个})$ 总会改变绕组的磁链为转子角和总会改变电流的函数。Θ_r= 0对应的转子d设在总会积极的磁通方向看齐。米_年代是stator-stator互感。

为改善数值性能,方程中实现块偏导数的实际工作对电流、磁链 $\partial ϕ (我, θ_{r}) / \partial 我$ 转子角, $\partial ϕ (我, θ_{r}) / \partial θ_{r}$ ,而不是直接通量。如果你的有限元包不出口这些偏导数,可以确定他们使用MATLAB^®脚本。看到电磁参数化有限元数据示例模型及其支持MATLAB脚本如何做到这一金宝app点的一个例子。

电气方程,定义通量偏导数,是:

$\begin{array}{l} v_{一个} = \frac{\partial ϕ}{\partial 我_{一个}} \frac{d 我_{一个}}{d t} + \frac{\partial ϕ}{\partial θ_{r}} \frac{d θ_{r}}{d t} - 米_{年代} (\frac{d 我_{b}}{d t} + \frac{d 我_{c}}{d t}) + R_{年代} 我_{一个} \\ v_{b} = \frac{\partial ϕ}{\partial 我_{b}} \frac{d 我_{b}}{d t} + \frac{\partial ϕ}{\partial θ_{r}} \frac{d θ_{r}}{d t} - 米_{年代} (\frac{d 我_{一个}}{d t} + \frac{d 我_{c}}{d t}) + R_{年代} 我_{b} \\ v_{c} = \frac{\partial ϕ}{\partial 我_{c}} \frac{d 我_{c}}{d t} + \frac{\partial ϕ}{\partial θ_{r}} \frac{d θ_{r}}{d t} - 米_{年代} (\frac{d 我_{一个}}{d t} + \frac{d 我_{b}}{d t}) + R_{年代} 我_{c} \end{array}$

在哪里

v_一个,v_b,v_c是电压应用于A、B和C定子绕组。
我_一个,我_b,我_c在每个三个绕组的定子电流。
R_年代是每个定子绕组的电阻。
米_年代是stator-stator互感。
$\partial ϕ / \partial 我_{一个}, \partial ϕ / \partial 我_{b}, \partial ϕ / \partial 我_{c}$ 的偏导数是磁链对定子电流的三个绕组。
$\partial ϕ / \partial θ_{r}$ 的偏导数对转子磁链角。

块可以自动计算转矩矩阵的通量信息提供。此外,您可以设置计算转矩矩阵?参数没有和直接指定扭矩作为电流和转子角的函数。看到FEM-Parameterized扶轮致动器块参考页面获取更多信息。

与正弦电磁场二维数据模型

在这个二维通量数据模型,假设连接每个绕组的通量非线性依赖所有定子绕组电流,加上假设永磁磁链是正弦。室内磁铁永磁同步电动机(或IPMSMs)通常适合这种假设。方程是:

$(\begin{matrix} ϕ_{d} \\ ϕ_{问} \end{matrix}] = (\begin{matrix} l_{d} (我_{d}, 我_{问}) \\ l_{问} (我_{d}, 我_{问}) \end{matrix}] (\begin{matrix} 我_{d} \\ 我_{问} \end{matrix}] + (\begin{matrix} ϕ_{米} (我_{d}, 我_{问}) \end{matrix}]$

$T = \frac{3}{2} N (我_{问} (我_{d} l_{d} (我_{d}, 我_{问}) + ϕ_{米} (我_{d}, 我_{问})) - 我_{d} 我_{问} l_{问} (我_{d}, 我_{问}))$

在哪里

我_d和我_问是d设在和问分别设在电流。
ϕ_d和ϕ_问是d设在和问分别设在通量联系。
ϕ_米永磁磁链。
l_d和l_问是d设在和问分别设在电感。他们认为取决于d设在和问设在电流。
N是极对的数量。
T电机转矩。

三维偏导数数据模型使用公园的变换

使用四维数据仿真性能开销和内存成本。减少表尺寸三维,三维数据模型使用公园变换映射三个电流直接和正交电流:

$(\begin{matrix} 我_{d} \\ 我_{问} \end{matrix}] = \frac{2}{3} (\begin{matrix} 因为 θ_{e} & 因为 (θ_{e} - \frac{2 π}{3}) & 因为 (θ_{e} + \frac{2 π}{3}) \\ - 罪 θ_{e} & - 罪 (θ_{e} - \frac{2 π}{3}) & - 罪 (θ_{e} + \frac{2 π}{3}) \end{matrix}] (\begin{matrix} 我_{一个} \\ \begin{array}{l} 我_{b} \\ 我_{c} \end{array} \end{matrix}]$

在一般情况下,公园变换映射到直接交,零序电流。然而,零序电流通常是在正常操作条件下小。因此,磁链的模型忽略了依赖项在零序电流,并确定磁链的直接和正交电流+转角。通量方程的三维数据模型是:

$(\begin{matrix} ϕ_{一个} \\ \begin{array}{l} ϕ_{b} \\ ϕ_{c} \end{array} \end{matrix}] = (\begin{matrix} ϕ (我_{d}, 我_{问}, θ_{r}) \\ \begin{array}{l} ϕ (我_{d}, 我_{问}, θ_{r} - 2 π / (3 N)) \\ ϕ (我_{d}, 我_{问}, θ_{r} - 4 π / (3 N)) \end{array} \end{matrix}]$

电气方程定义的块也通量偏导数,类似于4 d数据模型。你可以计算三维磁链偏导数4 d数据磁链数据使用ee_calculateFluxPartialDerivatives。

4 - d偏导数数据模型

连接每个绕组的通量是一个函数的当前绕组,其他两个绕组的电流,转子角。完整的准确性,4 d通量数据模型假设磁链是一个函数的三个电流和转子角,因此执行四维表查询。通量方程是:

$(\begin{matrix} ϕ_{一个} \\ \begin{array}{l} ϕ_{b} \\ ϕ_{c} \end{array} \end{matrix}] = (\begin{matrix} ϕ (我_{一个}, 我_{b}, 我_{c}, θ_{r}) \\ \begin{array}{l} ϕ (我_{b}, 我_{c}, 我_{一个}, θ_{r} - 2 π / (3 N)) \\ ϕ (我_{c}, 我_{一个}, 我_{b}, θ_{r} - 4 π / (3 N)) \end{array} \end{matrix}]$

在哪里

ϕ_一个,ϕ_b,ϕ_c通量联系了A、B和C定子绕组。
我_一个,我_b,我_c在每个三个绕组的定子电流。
Θ_r转子角。Θ_r= 0对应的永磁磁通与总会改变定子绕组磁通。
N是极对的数量。

磁链数据假设循环Θ_r。例如,如果电机有六极对,然后数据的范围0≤Θ_r≤60°。你必须提供数据在0到60度,因为数据是循环,磁链偏导数在这两个端点必须相同。

转矩方程:

$τ = T (我_{一个}, 我_{b}, 我_{c}, θ_{r})$

4 d数据模型没有一个选项阻止确定转矩磁链。因为4 - d数值增加开销的情况下,最好是precalculate扭矩只有一次,而不是每次仿真计算。

为改善数值性能,方程中实现块实际工作与磁链的偏导数的三个电流和转子角,而不是直接流量。如果你的有限元包不出口这些偏导数,可以确定他们使用ee_calculateFluxPartialDerivatives。

电气方程,定义通量偏导数,是:

$\begin{array}{l} v_{一个} = \frac{\partial ϕ_{一个}}{\partial 我_{一个}} \frac{d 我_{一个}}{d t} + \frac{\partial ϕ_{一个}}{\partial 我_{b}} \frac{d 我_{b}}{d t} + \frac{\partial ϕ_{一个}}{\partial 我_{c}} \frac{d 我_{c}}{d t} + \frac{\partial ϕ_{一个}}{\partial θ_{r}} \frac{d θ_{r}}{d t} + R_{年代} 我_{一个} \\ v_{b} = \frac{\partial ϕ_{b}}{\partial 我_{一个}} \frac{d 我_{一个}}{d t} + \frac{\partial ϕ_{b}}{\partial 我_{b}} \frac{d 我_{b}}{d t} + \frac{\partial ϕ_{b}}{\partial 我_{c}} \frac{d 我_{c}}{d t} + \frac{\partial ϕ_{b}}{\partial θ_{r}} \frac{d θ_{r}}{d t} + R_{年代} 我_{b} \\ v_{c} = \frac{\partial ϕ_{c}}{\partial 我_{一个}} \frac{d 我_{一个}}{d t} + \frac{\partial ϕ_{c}}{\partial 我_{b}} \frac{d 我_{b}}{d t} + \frac{\partial ϕ_{c}}{\partial 我_{c}} \frac{d 我_{c}}{d t} + \frac{\partial ϕ_{c}}{\partial θ_{r}} \frac{d θ_{r}}{d t} + R_{年代} 我_{c} \end{array}$

在哪里

v_一个,v_b,v_c是电压应用于A、B和C定子绕组。
我_一个,我_b,我_c在每个三个绕组的定子电流。
R_年代是每个定子绕组的电阻。

三维磁链数据模型

三维磁链数据选项让您使用原始磁链数据导出有限元(FE)电动机设计工具。这与三维偏导数数据选项,你需要确定的偏导数。您可以提供磁链各种格式的数据,以支持不同的铁工具约定:金宝app

汇总DQ-axes磁链数据或总会改变磁链数据,一些工具支持与磁链直接解决(D)和正交(Q)轴。金宝app这种方法的一个优势是,转子角范围在0到360的数据/N(需要/ 3度N是极对的数量)。其他工具工作,直接与A - B -,和C-phase通量联系,和在这种情况下,你可以导入总会改变磁链,转子角的范围必须在0到360 /N度。进口就总会改变数据的隐含的假设是,B和C阶段数据是相同的除了转移阶段。
汇总使用笛卡尔或极地当前坐标——笛卡尔制表意味着磁链表的D-axis电流和Q-axis电流(加上转子角)。另外,极地制表涉及制表通量联系电流强度而言,当前相对于Q-axis提前角和转子角。极坐标的优点是,它允许更自然地反映了操作电流,从而避免未使用的表的数据点。

这些约定导致四个磁链数据格式参数选择:

D和Q轴通量联系D-axis电流的函数(iD), Q-axis当前(智商)和转子角(θ)
D和Q轴通量联系的函数峰值电流强度(I),当前推进角(B)和转子角(θ)
总会改变磁链作为D-axis电流的函数(iD), Q-axis当前(智商)和转子角(θ)
总会改变磁链函数的峰值电流强度(I),当前推进角(B)和转子角(θ)

除了选择磁链铁工具使用的数据格式,你必须选择的版本公园变换所使用的工具。下面描述的四个约定和对应的四个选项公园的会议列表数据下拉菜单。

请注意

当观察记录值D -和Q-axis电流,记住每个选项,格式转换,根据需要,这在内部FEM-Parameterized永磁同步电动机块持续使用选项1。

选项1。问D,转子角测量D-axis总会改变

这是公园的约定在内部使用Simscape™电气™汽车和机器。其他选项都转化成这种格式。

N:极对的数量
θ_r:转子角
我_d,我_问:D-axis和Q-axis电流
我_p:电流强度= $\sqrt{我_{d}^{2} + 我_{问}^{2}}$
β:当前的提前角= ${棕褐色}^{- 1} (- 我_{d} / 我_{问})$

相应的公园变换是

$(\begin{matrix} 我_{d} \\ 我_{问} \\ 我_{0} \end{matrix}] = \frac{2}{3} (\begin{matrix} 因为 (N θ_{r}) & 因为 (N θ_{r} - \frac{2 π}{3}) & 因为 (N θ_{r} + \frac{2 π}{3}) \\ - 罪 (N θ_{r}) & - 罪 (N θ_{r} - \frac{2 π}{3}) & - 罪 (N θ_{r} + \frac{2 π}{3}) \\ \frac{1}{2} & \frac{1}{2} & \frac{1}{2} \end{matrix}] (\begin{matrix} 我_{一个} \\ \begin{array}{l} 我_{b} \\ 我_{c} \end{array} \end{matrix}]$

在哪里我_一个,我_b,我_c总会,b相,分别和C-phase电流。

第二个选项。问D,转子角测量Q-axis总会改变

N:极对的数量
θ_r:转子角
我_d,我_问:D-axis和Q-axis电流
我_p:电流强度= $\sqrt{我_{d}^{2} + 我_{问}^{2}}$
β:当前的提前角= ${棕褐色}^{- 1} (- 我_{d} / 我_{问})$

相应的公园变换是

$(\begin{matrix} 我_{d} \\ 我_{问} \\ 我_{0} \end{matrix}] = \frac{2}{3} (\begin{matrix} 罪 (N θ_{r}) & 罪 (N θ_{r} - \frac{2 π}{3}) & 罪 (N θ_{r} + \frac{2 π}{3}) \\ 因为 (N θ_{r}) & 因为 (N θ_{r} - \frac{2 π}{3}) & 因为 (N θ_{r} + \frac{2 π}{3}) \\ \frac{1}{2} & \frac{1}{2} & \frac{1}{2} \end{matrix}] (\begin{matrix} 我_{一个} \\ \begin{array}{l} 我_{b} \\ 我_{c} \end{array} \end{matrix}]$

在哪里我_一个,我_b,我_c总会,b相,分别和C-phase电流。

选项3。D Q,转子角测量D-axis总会改变

N:极对的数量
θ_r:转子角
我_d,我_问:D-axis和Q-axis电流
我_p:电流强度= $\sqrt{我_{d}^{2} + 我_{问}^{2}}$
β:当前的提前角= ${棕褐色}^{- 1} (- 我_{d} / 我_{问})$

相应的公园变换是

$(\begin{matrix} 我_{d} \\ 我_{问} \\ 我_{0} \end{matrix}] = \frac{2}{3} (\begin{matrix} 因为 (N θ_{r}) & 因为 (N θ_{r} - \frac{2 π}{3}) & 因为 (N θ_{r} + \frac{2 π}{3}) \\ 罪 (N θ_{r}) & 罪 (N θ_{r} - \frac{2 π}{3}) & 罪 (N θ_{r} + \frac{2 π}{3}) \\ \frac{1}{2} & \frac{1}{2} & \frac{1}{2} \end{matrix}] (\begin{matrix} 我_{一个} \\ \begin{array}{l} 我_{b} \\ 我_{c} \end{array} \end{matrix}]$

在哪里我_一个,我_b,我_c总会,b相,分别和C-phase电流。

选项4。D Q,转子角测量Q-axis总会改变

N:极对的数量
θ_r:转子角
我_d,我_问:D-axis和Q-axis电流
我_p:电流强度= $\sqrt{我_{d}^{2} + 我_{问}^{2}}$
β:当前的提前角= ${棕褐色}^{- 1} (- 我_{d} / 我_{问})$

相应的公园变换是

$(\begin{matrix} 我_{d} \\ 我_{问} \\ 我_{0} \end{matrix}] = \frac{2}{3} (\begin{matrix} - 罪 (N θ_{r}) & - 罪 (N θ_{r} - \frac{2 π}{3}) & - 罪 (N θ_{r} + \frac{2 π}{3}) \\ 因为 (N θ_{r}) & 因为 (N θ_{r} - \frac{2 π}{3}) & 因为 (N θ_{r} + \frac{2 π}{3}) \\ \frac{1}{2} & \frac{1}{2} & \frac{1}{2} \end{matrix}] (\begin{matrix} 我_{一个} \\ \begin{array}{l} 我_{b} \\ 我_{c} \end{array} \end{matrix}]$

在哪里我_一个,我_b,我_c总会,b相,分别和C-phase电流。

计算铁损

的FEM-Parameterized永磁同步电动机块铁损模型根据你选择磁通和转矩的参数化方法。

为二维偏导数数据,三维偏导数数据,4 d数据偏导数选择,有或没有热港口、铁损失模型是基于Mellor的工作[1]。铁损分为两个方面,一个代表主要磁化路径,和其他代表cross-tooth提示路径变得活跃在磁场削弱操作。

这个词代表的主要磁化路径依赖于诱导RMS定子电压, $V_{米_{r 米年代}}^{}$ :

$P_{O C} (V_{米_{r 米年代}}^{}) = \frac{{一个}_{h}}{k} V_{米_{r 米年代}}^{} + \frac{{一个}_{j}}{k^{2}} V_{米_{r 米年代}}^{2} + \frac{{一个}_{e x}}{k^{1.5}} V_{米_{r 米年代}}^{1.5}$

这是占主导地位的项在空载操作。k是back emf常数有关RMS伏特每赫兹。它被定义为 $k = V_{米_{r 米年代}}^{} / f$ ,在那里f是电的频率。右边第一项是磁滞损耗,第二个是涡流损耗和第三是多余的损失。这三个系数出现在分子来自你提供的值开路磁滞、涡流,和过多的损失。

这个词代表cross-tooth提示路径变得很重要当消磁字段设置和从有限元分析可以确定短路测试。这取决于RMS emf与cross-tooth提示通量, $V_{d_{r 米年代}}^{*}$ :

$P_{年代 C} (V_{d_{r 米年代}}^{*}) = \frac{b_{h}}{k} V_{d_{r 米年代}}^{*} + \frac{b_{j}}{k^{2}} V_{d_{r 米年代}}^{* 2} + \frac{b_{e x}}{k^{1.5}} V_{d_{r 米年代}}^{* 1.5}$

三个分子术语来自你提供的值短路滞后,艾迪,过多的损失。

为三维磁链数据有或没有热端口,也可以基于斯坦梅茨方程模型铁损失。斯坦梅茨方法为不同的运动速度或电频率尺度,这样铁损失数据只需要电动机电流的函数。如果你设置铁损建模参数指定开放和短路损失数据(仅永磁电机)块使用斯坦梅茨方法,但假设常系数不依赖于峰值电流和电流相位超前。相反,如果你设置磁链数据格式参数是D和Q轴通量联系的函数峰值电流强度(I),当前推进角(B)和转子角(θ)或总会改变磁链函数的峰值电流强度(I),当前推进角(B)和转子角(θ),那块表的系数峰值电流矢量大小,我和当前的提前角矢量,B参数,这样的铁损失:

$\begin{array}{l} P_{r o t o r} (f) = k_{h r} (我_{p}, β) f + k_{J r} (我_{p}, β) f^{2} + k_{e r} (我_{p}, β) f^{1.5} \\ P_{年代 t 一个 t o r} (f) = k_{h 年代} (我_{p}, β) f + k_{J 年代} (我_{p}, β) f^{2} + k_{e 年代} (我_{p}, β) f^{1.5} \end{array}$

地点:

f电频率,在吗赫兹。
k_人力资源(我_p,β)是转子磁滞损耗系数,k_hr(我,B)。
k_小(我_p,β)是转子涡流损耗系数,k_Jr(我,B)。
k_呃(我_p,β)是转子过电流损耗系数,k_er(我,B)。
k_海关(我_p,β)是定子磁滞损耗系数,k_hs(我,B)。
k_Js(我_p,β)是定子涡流损耗系数,k_Js(我,B)。
k_西文(我_p,β)是定子过电流损失系数,k_es(我,B)。

同样,如果你设置磁链数据格式参数是D和Q轴通量联系D-axis电流的函数(iD), Q-axis当前(智商)和转子角(θ)或总会改变磁链作为D-axis电流的函数(iD), Q-axis当前(智商)和转子角(θ),然后铁损失是由:

$\begin{array}{l} P_{r o t o r} (f) = k_{h r} (我_{D}, 我_{问}) f + k_{J r} (我_{D}, 我_{问}) f^{2} + k_{e r} (我_{D}, 我_{问}) f^{1.5} \\ P_{年代 t 一个 t o r} (f) = k_{h 年代} (我_{D}, 我_{问}) f + k_{J 年代} (我_{D}, 我_{问}) f^{2} + k_{e 年代} (我_{D}, 我_{问}) f^{1.5} \end{array}$

地点:

k_人力资源(我_D,我_问)是转子磁滞损耗系数,k_hr (iD、智商)。
k_小(我_D,我_问)是转子涡流损耗系数,k_Jr (iD、智商)。
k_呃(我_D,我_问)是转子过电流损耗系数,k_er (iD、智商)。
k_海关(我_D,我_问)是定子磁滞损耗系数,k_hs (iD、智商)。
k_Js(我_D,我_问)是定子涡流损耗系数,k_Js (iD、智商)。
k_西文(我_D,我_问)是定子过电流损失系数,k_es (iD、智商)。

热的港口

有四个可选块热端口,一个用于每一个三绕组和转子。这些端口默认是隐藏的。暴露热港口,右键单击该块在你的模型中,选择Simscape>块的选择,然后选择所需的块变异与热港口:二维偏导数|数据显示热端口,三维偏导数|数据显示热端口,4 - d偏导数|数据显示热端口,或三维磁链|数据显示热端口。这一行动显示了热港口块图标,并暴露了的温度依赖性和热的港口参数。这个引用页面上进一步描述这些参数。

使用热端口模拟铜电阻和铁损的影响,将电能转化为热量。更多信息在致动器块,使用热端口模拟热影响旋转、平移传动装置。

假设和限制

这个街区有以下限制:

二维数据模型,stator-stator互感,定义的定子互感,女士参数值,模拟过程中是恒定,不随转子角。这意味着块适用于建模大多数永磁同步电动机和直流无刷马达,但不是开关磁阻电机。
3 d和4 d数据模型假设对称,所以电流和转子角绕组磁链依赖B和C可以确定一个绕组。
时的4 d数据模型,考虑内存需求解决独立参数值(三个电流和转子角)。线性插值选项使用更少的内存,但光滑插值方法是更准确的对于一个给定的独立参数间隔。
铁损失模型假定正弦电流。

港口

保护

全部展开

`一个`——总会连接
电

电气保护与总会相关端口连接。

`b`- b相连接
电

电气保护端口与b相关联的连接。

`c`——C-phase连接
电

电气保护与C-phase相关端口连接。

`n`——中性阶段
电

电气保护港口与中性阶段有关。

依赖关系

揭露这个端口,右键单击该块在你的模型中,选择Simscape>块的选择,然后:

选择所需的块变体有或没有热港口:二维偏导数数据,三维偏导数数据,4 d数据偏导数
选择三维磁链数据|没有热端口或三维磁链|数据显示热端口变体,并设置使中立港口参数是的。

`C`——电动机情况
机械

机械转动保护港口与汽车相关的情况。

`R`——电动机转子
机械

机械转动保护端口与电动机转子相关联。

`哈`——绕组热端口
热

热保护港口与绕组的更多信息,见热的港口。

`乙肝`B——绕组热端口
热

热保护港口与绕组的更多信息,参见热的港口。

`HC`C -绕组热端口
热

热保护港口与绕组c。更多信息,明白了热的港口。

`人力资源`——转子热港口
热

热保护端口与转子相关联。有关更多信息,请参见热的港口。

参数

全部展开

电气(二维偏导数数据变异)

这个配置的电参数对应的二维偏导数数据块变异,有或没有热港口。如果您使用的是三维偏导数数据,4 d偏导数数据,或三维磁链数据块的变体,明白了电气(三维偏导数数据变异),电气(4 d偏导数数据变异),或电气(三维磁链数据变异)分别。

`参数化`——参数化方法
`假定常数互感,汇总与相电流和转子角`(默认)|`假设正弦emf -汇总与d -和q-axis电流`

选择参数化方法:

假定常数互感,汇总与相电流和转子角——这种方法假设连接每个绕组的通量非线性只取决于当前在同一绕组,加上转子角。
假设正弦emf -汇总与d -和q-axis电流——这种方法假设通量连接每个绕组定子绕组电流非线性依赖。它还假设永磁磁链是正弦。这个选项通常是适合室内磁铁永磁同步电动机(或IPMSMs)。

`绕组类型`——定子绕组配置
`Wye-wound`(默认)|`Delta-wound`

选择定子绕组的配置:

Wye-wound——定子绕组wye-wound。
Delta-wound——定子绕组delta-wound。的一个步端口之间的连接一个和b,b端口之间的规律b和c和c端口之间的规律c和一个。

`电流矢量,我`-向量的电流
`(2 0 2)一个`(默认)

矢量磁链提供的电流的偏导数。当前矢量必须两面(有积极的和消极的值)。

依赖关系

这个参数是可见的只有当你设置参数化参数假定常数互感,汇总与相电流和转子角。

`转子角矢量,θ`向量的转子角度
`(0,20、40、60)度`(默认)

转子角度对应于所提供的磁链矢量偏导数。向量必须从0开始。这个值对应的角总会与转子永磁磁峰流量(纵轴,或方向d设在)。最后一个值,Θ_马克斯必须的转子角磁链模式高峰了。因此,极对的数量360 /Θ_马克斯如果Θ_马克斯是表达的度。默认值对应于一个6极对电动机。

依赖关系

这个参数是可见的只有当你设置参数化参数假定常数互感,汇总与相电流和转子角。

`磁链关于电流、偏导数dPhi di(我,θ)/`目前,磁链偏导数
`0.0002 * 1 (3、4)Wb /`(默认)

矩阵的对电流、磁链偏导数定义为电流矢量和转子角的函数。磁链的磁通数量乘以绕组。默认值对应于特殊情况定子电感不依赖于定子电流和转子角。

依赖关系

这个参数是可见的只有当你设置参数化参数假定常数互感,汇总与相电流和转子角。

`关于磁链偏导角,dPhi(我,θ/ dtheta`——磁链角偏导数
`[0,-0.16,0.16,0;0,-0.16,0.16,0;0,-0.16,0.16,0]Wb / rad`(默认)

矩阵的磁链偏导数对转子角度,定义为电流矢量和转子角的函数。磁链的磁通数量乘以绕组。默认值是[0,-0.16,0.16,0;0,-0.16,0.16,0;0,-0.16,0.16,0]Wb / rad,这对应于特殊情况定子电感不依赖于定子电流。

依赖关系

这个参数是可见的只有当你设置参数化参数假定常数互感,汇总与相电流和转子角。

`直轴电流矢量,id`——直轴电流向量
`(-200,0,200)一个`(默认)

向量的d设在电流对应于所提供的电感。当前矢量必须两面(有积极的和消极的值)。

依赖关系

这个参数是可见的只有当你设置参数化参数假设正弦emf -汇总与d -和q-axis电流。

`交轴电流矢量,智商`——交轴电流向量
`(-200,0,200)一个`(默认)

向量的问设在电流对应于所提供的电感。当前矢量必须两面(有积极的和消极的值)。

依赖关系

这个参数是可见的只有当你设置参数化参数假设正弦emf -汇总与d -和q-axis电流。

`Ld矩阵,Ld (id、智商)`- - - - - - Ld矩阵
`0.0002 * 1 (3)H`(默认)

矩阵的d设在电感对电流、定义的函数d设在和问设在电流向量。

依赖关系

这个参数是可见的只有当你设置参数化参数假设正弦emf -汇总与d -和q-axis电流。

`Lq矩阵,Lq (id、智商)`——Lq矩阵
`0.0002 * 1 (3)H`(默认)

矩阵的问设在电感对电流、定义的函数d设在和问设在电流向量。

依赖关系

这个参数是可见的只有当你设置参数化参数假设正弦emf -汇总与d -和q-axis电流。

`永磁磁链、点(id、智商)`——永磁磁链
`0.1 * 1 (3)白平衡`(默认)

矩阵的永磁磁通联系当前,定义的函数d设在和问设在电流向量。磁链的磁通数量乘以绕组。

依赖关系

这个参数是可见的只有当你设置参数化参数假设正弦emf -汇总与d -和q-axis电流。

`双极数`——极对的数量
`6`(默认)

永磁电机极对的数量。

依赖关系

这个参数是可见的只有当你设置参数化参数假设正弦emf -汇总与d -和q-axis电流。

`计算转矩矩阵?`——电磁转矩数据规范
`是的`(默认)|`不,直接指定`

指定的方式提供电磁转矩数据:

是的——阻止计算转矩磁链信息,作为电流和转子角的函数。
不,直接指定——直接进入电磁转矩数据,通过使用转矩矩阵,T(我,θ)参数。

依赖关系

这个参数是可见的只有当你设置参数化参数假定常数互感,汇总与相电流和转子角。如果你设置参数化参数假设正弦emf -汇总与d -和q-axis电流,扭矩是显式方程的矩阵。

`转矩矩阵,T(我,θ)`——转矩矩阵
`0 (3,3,3,4)N * m`(默认)

指定一个矩阵的电磁转矩应用于转子,电流和转子角的函数。这个参数是可见的只有在计算转矩矩阵?被设置为不,直接指定。

依赖关系

这个参数是可见的只有当你设置计算转矩矩阵?参数不,直接指定。

`插值法`- - - - - -插值法
`线性光滑的`(默认)

下面选择一个插值方法之间的输入值时输出值近似连续两个网格点:

线性——使用线性多维插值算法的扩展。选择这个选项来获得最佳的性能。
光滑的——使用一个修改Akima插值算法。选择这个选项来产生一个连续的表面连续一阶导数。

插值方法的更多信息,请参阅PS查找表(2 d)块引用页面。

`每阶段,定子电阻Rs`每阶段——定子电阻
`0.013欧姆`(默认)

每个定子线圈的电阻。

`定子互感,女士`——定子互感
`0.00002H`(默认)

Stator-stator互感,这被认为是独立的电流和转子角。

依赖关系

这个参数是可见的只有当你设置参数化参数假定常数互感,汇总与相电流和转子角。

`定子零电感,L0`——定子零电感
`0.00016H`(默认)

零序电感。

依赖关系

要启用该参数,设置参数化来假设正弦emf -汇总与d -和q-axis电流。

电气(三维偏导数数据变异)

这个配置的电参数对应的三维偏导数数据块变异,有或没有热港口。如果您使用的是二维偏导数数据,4 d偏导数数据,或三维磁链数据块的变体,明白了电气(二维偏导数数据变异),电气(4 d偏导数数据变异),或电气(三维磁链数据变异)分别。

`绕组类型`——定子绕组配置
`Wye-wound`(默认)|`Delta-wound`

选择定子绕组的配置:

Wye-wound——定子绕组wye-wound。
Delta-wound——定子绕组delta-wound。的一个步端口之间的连接一个和b,b端口之间的规律b和c和c端口之间的规律c和一个。

`纵轴电流矢量,iD`——纵轴电流矢量
`(-200,0,200)一个`(默认)

矢量磁链提供的纵轴电流的偏导数。当前矢量必须两面(有积极的和消极的值)。

`交轴电流矢量,智商`——交轴电流矢量
`(-200,0,200)一个`(默认)

矢量磁链提供的交轴电流的偏导数。当前矢量必须两面(有积极的和消极的值)。

`转子角矢量,θ`——转子角矢量
`(0,20、40、60)度`(默认)

`总会改变磁链偏导数关于iA dPhiA (iD、智商、θ)/迪亚`——总会改变磁链iA的偏导数
`0 (3、3、4)Wb /`(默认)

矩阵总会改变磁链的偏导数在绕组电流,定义为一个函数的两个电流向量和转子角向量。磁链的磁通数量乘以绕组。

`总会改变磁链偏导数关于iB, dPhiA (iD、智商、θ)/ diB`——总会改变磁链iB的偏导数
`0 (3、3、4)Wb /`(默认)

矩阵总会改变磁链的偏导数对电流绕组B,定义为一个函数的两个电流向量和转子角向量。磁链的磁通数量乘以绕组。

`总会改变磁链偏导数关于iC, dPhiA (iD、智商、θ/ diC`——总会改变磁链集成电路的偏导数
`0 (3、3、4)Wb /`(默认)

矩阵总会改变磁链的偏导数对电流绕组C,定义为一个函数的两个电流向量和转子角向量。磁链的磁通数量乘以绕组。

`总会改变磁链偏导数关于角,dPhiA (iD、智商、θ/ dtheta`——总会改变磁链角偏导数
`0 (3、3、4)Wb / rad`(默认)

矩阵总会改变磁链的偏导数对转子角度,定义为一个函数的两个电流向量和转子角向量。磁链的磁通数量乘以绕组。

`转矩矩阵T (iD、智商、θ)`——转矩矩阵
`0 (3、3、4)N * m`(默认)

指定一个矩阵的电磁转矩应用于转子,作为两个电流和转子角的函数。

`插值法`- - - - - -插值法
`线性`(默认)|`光滑的`

下面选择一个插值方法之间的输入值时输出值近似连续两个网格点:

线性——使用线性多维插值算法的扩展。选择这个选项来获得最佳的性能。
光滑的——使用一个修改Akima插值算法。选择这个选项来产生一个连续的表面连续一阶导数。

插值方法的更多信息,请参阅PS查找表(3 d)块引用页面。

`每阶段,定子电阻Rs`每阶段——定子电阻
`0.013欧姆`(默认)

每个定子线圈的电阻。

电气(4 d偏导数数据变异)

这个配置的电对应于4 - d参数偏导数数据块变异,有或没有热港口。如果您使用的是二维偏导数数据,三维偏导数数据,或三维磁链数据块的变体,明白了电气(二维偏导数数据变异),电气(三维偏导数数据变异),或电气(三维磁链数据变异)分别。

`绕组类型`——定子绕组配置
`Wye-wound`(默认)|`Delta-wound`

选择定子绕组的配置:

Wye-wound——定子绕组wye-wound。
Delta-wound——定子绕组delta-wound。的一个步端口之间的连接一个和b,b端口之间的规律b和c和c端口之间的规律c和一个。

`总会改变电流向量,iA`——总会改变电流矢量
`(-200,0,200)一个`(默认)

总会改变电流对应提供的磁链矢量偏导数。当前矢量必须两面(有积极的和消极的值)。

`b相电流向量,iB`- b相电流矢量
`(-200,0,200)一个`(默认)

b相电流对应提供的磁链矢量偏导数。当前矢量必须两面(有积极的和消极的值)。

`C-phase电流向量,iC`——C-phase电流矢量
`(-200,0,200)一个`(默认)

C-phase电流对应提供的磁链矢量偏导数。当前矢量必须两面(有积极的和消极的值)。

`转子角矢量,θ`——转子角矢量
`(0,20、40、60)度`(默认)

`总会改变磁链偏导数关于iA dPhiA (iA、iB、iC、θ)/迪亚`——总会改变磁链iA的偏导数
`0 (3,3,3,4)Wb /`(默认)

矩阵总会改变磁链的偏导数在绕组电流,定义为一个函数的三个电流矢量和转子角向量。磁链的磁通数量乘以绕组。

`总会改变磁链偏导数关于iB dPhiA (iA、iB、iC、θ)/ diB`——总会改变磁链iB的偏导数
`0 (3,3,3,4)Wb /`(默认)

矩阵总会改变磁链的偏导数对电流绕组B,定义为一个函数的三个电流矢量和转子角向量。磁链的磁通数量乘以绕组。

`总会改变磁链偏导数关于iC, dPhiA (iA、iB、iC,θ)/ diC`——总会改变磁链集成电路的偏导数
`0 (3,3,3,4)Wb /`(默认)

矩阵总会改变磁链的偏导数对电流绕组C,定义为一个函数的三个电流矢量和转子角向量。磁链的磁通数量乘以绕组。

`总会改变磁链偏导数关于角,dPhiAiA, iB, iC,θ)/ dtheta`——总会改变磁链角偏导数
`0 (3,3,3,4)Wb / rad`(默认)

矩阵总会改变磁链的偏导数对转子角度,定义为一个函数的三个电流矢量和转子角向量。磁链的磁通数量乘以绕组。

`转矩矩阵,T (iA、iB、iC、θ)`——转矩矩阵
`0 (3,3,3,4)N * m`(默认)

指定一个矩阵的电磁转矩应用于转子,作为三个电流和转子角的函数。

`插值法`- - - - - -插值法
`线性`(默认)|`光滑的`

下面选择一个插值方法之间的输入值时输出值近似连续两个网格点:

线性——使用线性多维插值算法的扩展。选择这个选项来获得最佳的性能。
光滑的——使用一个修改Akima插值算法。选择这个选项来产生一个连续的表面连续一阶导数。

插值方法的更多信息,请参阅PS查找表(3 d)块引用页面。

`每阶段,定子电阻Rs`每阶段——定子电阻
`0.013欧姆`(默认)

每个定子线圈的电阻。

电气(三维磁链数据变异)

这个配置的电参数对应的三维磁链数据块变异,有或没有热港口。如果您使用的是二维偏导数数据,三维偏导数数据,或4 d偏导数数据块的变体,明白了电气(二维偏导数数据变异),电气(三维偏导数数据变异),或电气(4 d偏导数数据变异),分别。

`磁链数据格式`——磁链数据格式
`D和Q轴通量联系D-axis电流的函数(iD), Q-axis当前(智商)和转子角(θ)`(默认)|`D和Q轴通量联系的函数峰值电流强度(I),当前推进角(B)和转子角(θ)`|`总会改变磁链作为D-axis电流的函数(iD), Q-axis当前(智商)和转子角(θ)`|`总会改变磁链函数的峰值电流强度(I),当前推进角(B)和转子角(θ)`

选择磁链铁工具所使用的数据格式:

D和Q轴通量联系D-axis电流的函数(iD), Q-axis当前(智商)和转子角(θ)
D和Q轴通量联系的函数峰值电流强度(I),当前推进角(B)和转子角(θ)
总会改变磁链作为D-axis电流的函数(iD), Q-axis当前(智商)和转子角(θ)
总会改变磁链函数的峰值电流强度(I),当前推进角(B)和转子角(θ)

`绕组类型`——定子绕组配置
`Wye-wound`(默认)|`Delta-wound`

选择定子绕组的配置:

Wye-wound——定子绕组wye-wound。
Delta-wound——定子绕组delta-wound。的一个步端口之间的连接一个和b,b端口之间的规律b和c和c端口之间的规律c和一个。

`使中立港口`——中立港口的可见性
`没有`(默认)|`是的`

是否公开中立港口。

如果你让中立港口,也块模型的零序电流。零序参数化的定子零电感,L0参数。当你汇总的iD和智商或电流强度和相位超前,没有零序电流非线性依赖信息,和块引入了一定程度的近似。更准确的结果,特别是对于大型零序电流,使用4 d数据偏导数变体的选择。

依赖关系

要启用该参数,设置绕组类型参数Wye-wound。

`双极数`——极对的数量
`4`(默认)

永磁电机极对的数量。默认值是4。

`公园的会议列表数据`——公园的会议列表数据
`问D,转子角测量D-axis总会改变`(默认)|`问D,转子角测量Q-axis总会改变`|`D Q,转子角测量D-axis总会改变`|`D Q,转子角测量Q-axis总会改变`

选择的秩序和基准角公园变换映射dq三绕组数据。

问D,转子角测量D-axis总会改变对测量的——Quadrature-direct变换角度d轴。
问D,转子角测量Q-axis总会改变对测量的——Quadrature-direct变换角度问轴。
D Q,转子角测量D-axis总会改变对测量的——Direct-quadrature变换角度d轴。
D Q,转子角测量Q-axis总会改变对测量的——Direct-quadrature变换角度问轴。

`纵轴电流矢量,iD`——纵轴电流矢量
`(-200,0,200)一个`(默认)

向量的纵轴电流的磁链表。当前矢量必须两面(有积极的和消极的值)。

依赖关系

这个参数是可见的只有当你设置磁链数据格式参数D和Q轴通量联系D-axis电流的函数(iD), Q-axis当前(智商)和转子角(θ)或总会改变磁链作为D-axis电流的函数(iD), Q-axis当前(智商)和转子角(θ)。

`交轴电流矢量,智商`——交轴电流矢量
`(-200,0,200)一个`(默认)

向量的交轴电流的磁链表。当前矢量必须两面(有积极的和消极的值)。

依赖关系

`峰值电流矢量大小,我`——峰值电流大小向量
`[0,100,200)一个`(默认)

行向量的电流大小的磁链表。第一个元素必须为零。邻近的当前值应该是相对于当前值小的磁饱和开始发生。这是因为派生通量偏导数是不明确的电流为零,所以在第一个非零电流计算。

依赖关系

这个参数是可见的只有当你设置磁链数据格式参数D和Q轴通量联系的函数峰值电流强度(I),当前推进角(B)和转子角(θ)或总会改变磁链函数的峰值电流强度(I),当前推进角(B)和转子角(θ)。

`当前的提前角,B`——当前的提前角
`(-180、-90、0、90、180)度`(默认)

行向量的电流在磁链的提前角值列表。当前的提前角的角被定义为当前领导交(Q)轴。

依赖关系

`转子角矢量,θ`——转子角矢量
`[[0、5、10、15、20、25、30)度`(默认)

向量的转子磁链的角度是列表。向量必须从0开始。这个值对应的角总会与转子永磁磁峰流量(纵轴,或方向d设在)。最后一个值,Θ_马克斯必须的转子角磁链模式高峰了。因此,极对的数量360 /Θ_马克斯如果Θ_马克斯是表达的度。默认值对应于一个4极对电动机。

如果磁链数据格式是D和Q轴通量联系D-axis电流的函数(iD), Q-axis当前(智商)和转子角(θ)或D和Q轴通量联系的函数峰值电流强度(I),当前推进角(B)和转子角(θ)(也就是说,如果你汇总D和Q磁链数据),那么转子角矢量必须有四个或更多的点和一个范围从0到120 /N度,N是极对的数量。如果磁链数据格式是总会改变磁链作为D-axis电流的函数(iD), Q-axis当前(智商)和转子角(θ)或总会改变磁链函数的峰值电流强度(I),当前推进角(B)和转子角(θ)(也就是说,如果你汇总总会改变磁链数据),那么转子角矢量必须有3个n+ 1点,在那里n> = 2,必须从0到360/3 /范围N度。