通量的观察者

计算转子的电气位置、磁通量和电气扭矩

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图书馆：
电机控制块集/无传感器估计器

描述

这个通量的观察者block通过使用沿方向的单位电压和电流值来计算永磁同步电机或感应电机的电气位置、磁通量和电气转矩α-和β轴是静止的αβ参考系。

方程

这些方程描述了模块如何计算永磁同步电机的电气位置、磁通量和电气转矩。

$ψ_{α} = \int^{} (v_{α} - 我_{α} R) dt - (L_{s} \cdot 我_{α})$

$ψ_{β} = \int^{} (v_{β} - 我_{β} R) dt - (L_{s} \cdot 我_{β})$

$ψ = \sqrt{ψ_{α}^{2.} + ψ_{β}^{2.}}$

$T_{E} = \frac{3.}{2.} P (ψ_{α} 我_{β} - ψ_{β} 我_{α})$

$θ_{E} = {棕褐色}^{- 1.} \frac{ψ_{β}}{ψ_{α}}$

这些方程描述了块如何计算转子电气位置，转子磁通，和电机的电转矩。

$ψ_{α} = \frac{L_{R}}{L_{M}} (\int^{} (v_{α} - 我_{α} R) dt - σ L_{s} 我_{α})$

$ψ_{β} = \frac{L_{R}}{L_{M}} (\int^{} (v_{β} - 我_{β} R) dt - σ L_{s} 我_{β})$

$σ = 1. - \frac{L_{M}^{2.}}{L_{R} \cdot L_{s}}$

$ψ = \sqrt{ψ_{α}^{2.} + ψ_{β}^{2.}}$

$T_{E} = \frac{3.}{2.} \cdot P \cdot \frac{L_{M}}{L_{R}} (ψ_{α} 我_{β} - ψ_{β} 我_{α})$

$θ_{E} = {棕褐色}^{- 1.} \frac{ψ_{β}}{ψ_{α}}$

哪里：

$v_{α}$ 和 $v_{β}$ 是α-轴心与β-轴电压（伏特）。
$我_{α}$ 和 $我_{β}$ 是α-轴心与β-轴电流（安培）。
$R$ 为电机的定子电阻(欧姆)。
$L_{s}$ 是电机的定子电感（亨利）。
$L_{R}$ 是电机的转子电感(亨利)。
$L_{M}$ 是电机的磁化电感（亨利）。
$σ$ 为感应电动机的总漏电系数。
$P$ 是电机极对的数量。
$ψ$ 是转子磁通量（韦伯）。
$ψ_{α}$ 和 $ψ_{β}$ 转子的磁通是沿着α-和β-axes（韦伯）。
$T_{E}$ 为转子的电转矩(Nm)。
$θ_{E}$ 是转子的电气位置（弧度）。

港口

输入

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`v_α`—α-轴电压
标量

沿α-静止轴αβ参考系。

数据类型：单一的|双重的|不动点

`v_β`—β-轴电压
标量

沿β-静止轴αβ参考系。

数据类型：单一的|双重的|不动点

`我_α`—α-轴电流
标量

目前在α-静止轴αβ参考系。

数据类型：单一的|双重的|不动点

`我_β`—β-轴电流
标量

目前在β-静止轴αβ参考系。

数据类型：单一的|双重的|不动点

`Rst`-复位块
标量

重置块算法的脉冲(真值)。

数据类型：单一的|双重的|不动点

输出

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`θ_E`-电机的电气位置
标量

由块估计的转子的电气位置。

依赖关系

要启用此端口，请设置块输出到位置.

数据类型：单一的|双重的|不动点

`Ψ`-电机转子磁通
标量

由块估计的转子的磁通。

依赖关系

要启用此端口，请设置块输出到通量.

数据类型：单一的|双重的|不动点

`T_E`-电动机的电转矩
标量

转子的电扭矩由缸体估计。

依赖关系

要启用此端口，请设置块输出到转矩.

数据类型：单一的|双重的|不动点

参数

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电机参数

`电动机的选择`-电机类型
`永磁同步电动机`（默认）|`阿西姆`

选择块支持的电机类型。金宝app

`输入单元`-输入电压和电流的单位
`国际单位制`（默认）|`每单位`

选择单元α和β-轴电压和电流输入值。

`块输出`-选择块应计算的输出
`位置`（默认）|`通量`|`转矩`

选择块应计算并显示在块输出中的一个或多个量。

注

必须选择至少一个值。如果单击，该块将显示一条错误消息好吧或申请不选择任何值。

`双极`-电机中可用的极对数
`4.`（默认）|标量

电机中可用的极对数。

依赖关系

要启用此参数，请设置块输出到转矩.

`定子电阻(欧姆)`-定子绕组电阻
`0.36`（默认）|标量

电机的定子相绕组电阻，单位为欧姆。

`定子d轴电感(H)`-沿定子绕组的电感D设在
`0.2e-3`（默认）|标量

电机沿定子绕组的电感D-亨利的轴心国。

依赖关系

要启用此参数，请设置电动机的选择到永磁同步电动机.

`定子漏感（H）`-定子绕组漏感
`0.0068`（默认）|标量

亨利感应电动机定子绕组的漏感。

依赖关系

要启用此参数，请设置电动机的选择到阿西姆.

`转子漏电电感(H)`-转子绕组漏感
`0.0068`（默认）|标量

亨利感应电机转子绕组的漏感。

依赖关系

要启用此参数，请设置电动机的选择到阿西姆.

`磁化电感（H）`-感应电动机的充磁电感
`0.0300`（默认）|标量

亨利的感应电动机的磁化电感。

依赖关系

要启用此参数，请设置电动机的选择到阿西姆.

`截止频率（Hz）`-内部高通滤波器的截止频率
`3.1863`（默认）|标量

内部高通滤波器（过滤噪声）的截止频率（赫兹）。

这个通量的观察者块使用内部的一阶IIR高通滤波器。你应该设置截止频率（Hz）对于该滤波器，设置为低于电机最低转速对应的最低频率的值。例如，可以输入定子电压和电流最低电气频率的十分之一的值。但是，可以调整此值以确定更精确的截止频率，从而生成所需的块输出。

`离散步长`-再次执行块的采样时间
`50 e-6`（默认）|标量

块执行的两个连续实例之间的固定时间间隔，以秒为单位。

数据类型

`位置单位`-电气位置输出单元
`弧度`（默认）|`度`|`每单位`

电气位置输出的单位。

依赖关系

要启用此参数，请设置块输出到位置.

`位置数据类型`-电气位置输出数据类型
`单一的`（默认）|`双重的`|`不动点`

电位置输出的数据类型。

依赖关系

要启用此参数，请设置块输出到位置.

`通量单位`-磁通量输出单位
`韦伯`（默认）|`每单位`

磁通量输出的单位。

依赖关系

要启用此参数，请设置块输出到通量.

`流量数据类型`-磁通量输出的数据类型
`单一的`（默认）|`双重的`|`不动点`

磁通输出的数据类型。

依赖关系

要启用此参数，请设置块输出到通量.

`扭矩装置`-电转矩输出单位
`纳米`（默认）|`每单位`

电扭矩输出的单位。

依赖关系

要启用此参数，请设置块输出到转矩.

`扭矩数据类型`-电转矩输出数据类型
`单一的`（默认）|`双重的`|`不动点`

电气扭矩输出的数据类型。

依赖关系

要启用此参数，请设置块输出到转矩.

范例

永磁同步电机的无传感器磁场定向控制

采用磁场定向控制技术对三相永磁同步电机的转速进行控制。关于FOC的详细信息请参见面向场控制(FOC)。

感应电机无传感器磁场定向控制

使用无传感器位置估计实现磁场定向控制（FOC）技术来控制三相交流感应电动机（ACIM）的速度。有关FOC的详细信息，请参阅磁场定向控制（FOC）。

参考文献

［１］“基于FPGA的永磁同步电机直接转矩控制的Simulink-HDL联合仿真”，2014第11届电气工程、计算科学与自动控制(CCE)国际会金宝app议，2014,pp. 1-6。(内政部：10.1109/ICEEE.2014.6978298)

[2]Y. Inoue, S. Morimoto和M. Sanada，“适用于满足电压和电流限制的直接转矩控制的电机驱动系统的控制方法”，2010国际电力电子会议- ECCE亚洲-札幌，2010,pp. 3000-3006。(内政部：10.1109/IPEC.2010.5543698)

通量的观察者

描述

方程

港口

输入

vα—α-轴电压标量

vβ—β-轴电压标量

我α—α-轴电流标量

我β—β-轴电流标量

Rst-复位块标量

输出

θE-电机的电气位置标量

依赖关系

Ψ-电机转子磁通标量

依赖关系

TE-电动机的电转矩标量

依赖关系

参数

电机参数

电动机的选择-电机类型永磁同步电动机（默认）|阿西姆

输入单元-输入电压和电流的单位国际单位制（默认）|每单位

块输出-选择块应计算的输出位置（默认）|通量|转矩

双极-电机中可用的极对数4.（默认）|标量

依赖关系

定子电阻(欧姆)-定子绕组电阻0.36（默认）|标量

定子d轴电感(H)-沿定子绕组的电感D设在0.2e-3（默认）|标量

依赖关系

定子漏感（H）-定子绕组漏感0.0068（默认）|标量

依赖关系

转子漏电电感(H)-转子绕组漏感0.0068（默认）|标量

依赖关系

磁化电感（H）-感应电动机的充磁电感0.0300（默认）|标量

依赖关系

截止频率（Hz）-内部高通滤波器的截止频率3.1863（默认）|标量

离散步长-再次执行块的采样时间50 e-6（默认）|标量

数据类型

位置单位-电气位置输出单元弧度（默认）|度|每单位

依赖关系

位置数据类型-电气位置输出数据类型单一的（默认）|双重的|不动点

依赖关系

通量单位-磁通量输出单位韦伯（默认）|每单位

依赖关系

流量数据类型-磁通量输出的数据类型单一的（默认）|双重的|不动点

依赖关系

扭矩装置-电转矩输出单位纳米（默认）|每单位

依赖关系

扭矩数据类型-电转矩输出数据类型单一的（默认）|双重的|不动点

依赖关系

范例

永磁同步电机的无传感器磁场定向控制

感应电机无传感器磁场定向控制

参考文献

扩展能力

C/C++代码生成使用Simulink®编码器生成C和C++代码™.金宝app

定点转换使用fixed-point Designer™设计和模拟定点系统。

另见

话题

电机控制模块文档

金宝app

无刷直流电机控制简介

`v_α`—α-轴电压
标量

`v_β`—β-轴电压
标量

`我_α`—α-轴电流
标量

`我_β`—β-轴电流
标量

`Rst`-复位块
标量

`θ_E`-电机的电气位置
标量

`Ψ`-电机转子磁通
标量

`T_E`-电动机的电转矩
标量

`电动机的选择`-电机类型
`永磁同步电动机`（默认）|`阿西姆`

`输入单元`-输入电压和电流的单位
`国际单位制`（默认）|`每单位`

`块输出`-选择块应计算的输出
`位置`（默认）|`通量`|`转矩`

`双极`-电机中可用的极对数
`4.`（默认）|标量

`定子电阻(欧姆)`-定子绕组电阻
`0.36`（默认）|标量

`定子d轴电感(H)`-沿定子绕组的电感D设在
`0.2e-3`（默认）|标量

`定子漏感（H）`-定子绕组漏感
`0.0068`（默认）|标量

`转子漏电电感(H)`-转子绕组漏感
`0.0068`（默认）|标量

`磁化电感（H）`-感应电动机的充磁电感
`0.0300`（默认）|标量

`截止频率（Hz）`-内部高通滤波器的截止频率
`3.1863`（默认）|标量

`离散步长`-再次执行块的采样时间
`50 e-6`（默认）|标量

`位置单位`-电气位置输出单元
`弧度`（默认）|`度`|`每单位`

`位置数据类型`-电气位置输出数据类型
`单一的`（默认）|`双重的`|`不动点`

`通量单位`-磁通量输出单位
`韦伯`（默认）|`每单位`

`流量数据类型`-磁通量输出的数据类型
`单一的`（默认）|`双重的`|`不动点`

`扭矩装置`-电转矩输出单位
`纳米`（默认）|`每单位`

`扭矩数据类型`-电转矩输出数据类型
`单一的`（默认）|`双重的`|`不动点`

C/C++代码生成
使用Simulink®编码器生成C和C++代码™.金宝app

定点转换
使用fixed-point Designer™设计和模拟定点系统。