主要内容

该项目的控制参考

计算参考电流最大转矩/安培(吨)和场强减弱操作

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电机控制Blockset /控制/控制参考

描述

的<年代p一个n class="block">该项目的控制参考块计算d设在和问设在参考当前值最大转矩/安培(吨)和场强减弱操作。计算参考当前值导致有效输出的永磁同步电动机(永磁同步电动机)。

块接受参考转矩和反馈速度和输出相应的机械d- - -问相互重合参考当前值电流和场强减弱操作。对于一个给定的机械速度,除了尽可能高的扭矩值,块还支持参考转矩值小于永磁同步电动机的额定扭矩。金宝app

块计算参考当前值通过求解的数学关系。计算使用SI单位系统。使用单位(PU)系统时,块PU输入信号转换为国际标准单位执行计算,并将它们转换为聚氨酯的输出值。

此外,<年代tr在g class="guilabel">直流输入方法参数配置块要么接受直流电压通过一个固定的参考<年代tr在g class="guilabel">直流电压(V)参数或接受一个变量引用直流电压通过一个单独的输入端口V<年代ub>直流。

这些方程描述的计算参考d设在和问由块设在当前值:

永磁同步电动机的数学模型

这些模型方程描述动态的永磁同步电动机转子磁通参考系:

v d = d R 年代 + d λ d d t ω e l

v = R 年代 + d λ d t + ω e l d d + ω e λ p

λ d = l d d + λ p

λ = l

T e = 3 2 p ( λ p + ( l d l ) d )

T e T l = J d ω d t + B ω

地点:

  • v d d设在电压(伏)。

  • v 问设在电压(伏)。

  • d d设在电流(安培)。

  • 问设在电流(安培)。

  • R 年代 是定子相绕组电阻(欧姆)。

  • λ p 永磁磁链(韦伯)。

  • λ d d设在磁链(韦伯)。

  • λ 问设在磁链(韦伯)。

  • ω e 电速度对应定子电压的频率(弧度/秒)。

  • ω 转子机械速度(弧度/秒)。

  • l d d设在绕组电感(亨利)。

  • l 问设在绕组电感(亨利)。

  • T e 是机电永磁同步电动机产生的转矩(Nm)。

  • T l 负载转矩(Nm)。

  • p 是汽车的数量极对。

  • J 是惯性系数(kg-m<年代up>2)。

  • B 摩擦系数(kg-m吗<年代up>2/秒)。

基地的速度

基础速度最大电动机转速在额定电压和额定负载,场强减弱以外的地区。这些方程描述电机基础的计算速度。

逆变器电压约束定义为计算d设在和问设在电压:

v d o = ω e l

v o = ω e ( l d d + λ p )

v 一个 x = v d c 3 R 年代 一个 x v d o 2 + v o 2

当前限制圆定义当前约束可以被认为是:

一个 x 2 = d 2 + 2

在前面的方程,<年代p一个n class="inlineequation"> d 对表面永磁同步电动机是零。永磁同步电动机内部的值<年代p一个n class="inlineequation"> d 和<年代p一个n class="inlineequation"> 对应于电流。

使用前面的关系,我们可以计算出基地的速度为:

ω b 一个 年代 e = 1 p v 一个 x ( l ) 2 + ( l d d + λ p ) 2

地点:

  • ω e 电速度对应定子电压的频率(弧度/秒)。

  • ω b 一个 年代 e 是电机的机械基础速度(弧度/秒)。

  • d d设在电流(安培)。

  • 问设在电流(安培)。

  • v d o d设在电压时<年代p一个n class="inlineequation"> d 是零(伏)。

  • v o 问设在电压时<年代p一个n class="inlineequation"> 是零(伏)。

  • l d d设在绕组电感(亨利)。

  • l 问设在绕组电感(亨利)。

  • R 年代 是定子相绕组电阻(欧姆)。

  • λ p 永磁磁链(韦伯)。

  • v d d设在电压(伏)。

  • v 问设在电压(伏)。

  • v 一个 x 是中性的最大基本线电压(峰值)提供给电动机(伏)。

  • v d c 是逆变器提供的直流电压(伏)。

  • 一个 x 最大相电流(峰值)的电动机(安培)。

  • p 是汽车的数量极对。

表面永磁同步电动机

对于表面永磁同步电动机,可以实现最大扭矩通过使用零d设在当前当基地下面的电机速度。场强减弱行动的参考d设在电流计算constant-voltage-constant-power控制(CVCP)算法由这些方程定义:

如果<年代p一个n class="inlineequation"> ω ω b 一个 年代 e :

  • d _ t p 一个 = 0

  • _ t p 一个 = T r e f 3 2 p λ p

  • d _ 年代 一个 t = d _ t p 一个 = 0

  • _ 年代 一个 t = ( _ t p 一个 , 马克斯 )

如果<年代p一个n class="inlineequation"> ω > ω b 一个 年代 e :

  • d _ f w = ( ω e _ b 一个 年代 e ω e ) λ p ω e l d

  • d _ 年代 一个 t = 马克斯 ( d _ f w , 马克斯 )

  • _ f w = T r e f 3 2 p λ p

  • _ l = 一个 x 2 d _ 年代 一个 t 2

  • _ 年代 一个 t = ( _ f w , _ lim )

用于计算的饱和函数<年代p一个n class="inlineequation"> _ 年代 一个 t 描述如下:

如果<年代p一个n class="inlineequation"> _ f w < _ l ,

_ 年代 一个 t = _ l

如果<年代p一个n class="inlineequation"> _ f w > _ l ,

_ 年代 一个 t = _ l

如果<年代p一个n class="inlineequation"> _ l _ f w _ l ,

_ 年代 一个 t = _ f w

块输出以下值:

d r e f = d _ 年代 一个 t

r e f = _ 年代 一个 t

地点:

  • ω e 电速度对应定子电压的频率(弧度/秒)。

  • ω 转子机械速度(弧度/秒)。

  • ω b 一个 年代 e 是电机的机械基础速度(弧度/秒)。

  • ω e _ b 一个 年代 e 是电机的电气基础速度(弧度/秒)。

  • d _ t p 一个 d设在相电流的电流(安培)。

  • _ t p 一个 问设在相电流的电流(安培)。

  • T r e f 是参考转矩(Nm)。

  • p 是汽车的数量极对。

  • λ p 永磁磁链(韦伯)。

  • d _ f w d设在磁场减弱电流(安培)。

  • _ f w 问设在磁场减弱电流(安培)。

  • l d d设在绕组电感(亨利)。

  • 一个 x 最大相电流(峰值)的电动机(安培)。

  • d _ 年代 一个 t d设在饱和电流(安培)。

  • _ 年代 一个 t 问设在饱和电流(安培)。

  • d r e f d设在当前对应参考转矩和参考速度(安培)。

  • r e f 问设在当前对应参考转矩和参考速度(安培)。

室内永磁同步电动机

对于内部永磁同步电动机,可以实现最大扭矩的计算d设在和问设在参考电流的转矩方程。场强减弱行动的参考d设在电流计算电压和电流限制最大转矩控制(VCLMT)算法。

的参考电流电流和磁场减弱操作是由这些方程:

_ r e f = 2 T r e f 3 p λ p

= 最小值 ( _ r e f , 马克斯 )

d _ t p 一个 = λ p 4 ( l l d ) λ p 2 16 ( l l d ) 2 + 2 2

_ t p 一个 = 2 ( d _ t p 一个 ) 2

v d o = ω e l

v o = ω e ( l d d + λ p )

v d o 2 + v o 2 = v 马克斯 2

( l ) 2 + ( l d d + λ p ) 2 v 一个 x 2 ω e 2

= 一个 x 2 d 2

( l d 2 l 2 ) d 2 + 2 λ p l d d + λ p 2 + l 2 一个 x 2 v 一个 x 2 ω e 2 = 0

下面的两个方程描述的计算场强减弱为最大转矩电流对应于给定的速度值:

d _ f w = λ p l d + ( λ p l d ) 2 ( l d 2 l 2 ) ( λ p 2 + l 2 一个 x 2 v 一个 x 2 ω e 2 ) ( l d 2 l 2 )

_ f w = 一个 x 2 d _ f w 2

下面的两个方程描述计算场强减弱为给定的速度和转矩电流的值。

9 p 2 ( l d l ) 2 l 2 ω e 2 _ f w 4 + ( 9 p 2 λ p 2 l 2 ω e 2 9 p 2 ( l d l ) 2 v 一个 x 2 ) _ f w 2 12 T r e f p λ p l d l ω e 2 _ f w + 4 ( T r e f ) 2 l d 2 ω e 2 = 0

d _ f w = λ p l d + 1 l d v 一个 x 2 ω e 2 ( l _ f w ) 2

减少计算时间,阻止使用解决前面的多项式近似。

如果<年代p一个n class="inlineequation"> ω ω b 一个 年代 e ,

d r e f = d _ t p 一个

r e f = _ t p 一个

如果<年代p一个n class="inlineequation"> ω > ω b 一个 年代 e ,

d r e f = 马克斯 ( d _ f w , 马克斯 )

_ f w = 一个 x 2 d _ f w 2

如果<年代p一个n class="inlineequation"> _ f w < ,

r e f = _ f w

如果<年代p一个n class="inlineequation"> _ f w ,

r e f =

负参考转矩值的符号<年代p一个n class="inlineequation"> 和<年代p一个n class="inlineequation"> r e f 相应的修改更新和方程式。

地点:

  • _ r e f 估计最大电流产生参考转矩(安培)。

  • 的饱和值估计最大电流(安培)。

  • d _ 马克斯 是最大的d设在相电流(峰值)(安培)。

  • _ 马克斯 是最大的问设在相电流(峰值)(安培)。

  • T r e f 是参考转矩(Nm)。

  • d r e f d设在当前组件对应参考转矩和参考速度(安培)。

  • r e f 问设在当前组件对应参考转矩和参考速度(安培)。

  • p 是汽车的数量极对。

  • λ p 永磁磁链(韦伯)。

  • d _ t p 一个 d设在相电流的电流(安培)。

  • _ t p 一个 问设在相电流的电流(安培)。

  • l d d设在绕组电感(亨利)。

  • l 问设在绕组电感(亨利)。

  • 一个 x 最大相电流(峰值)的电动机(安培)。

  • v 一个 x 是中性的最大基本线电压(峰值)提供给电动机(伏)。

  • v d o d设在电压时<年代p一个n class="inlineequation"> d 是零(伏)。

  • v o 问设在电压时<年代p一个n class="inlineequation"> 是零(伏)。

  • ω e 电速度对应定子电压的频率(弧度/秒)。

  • d d设在电流(安培)。

  • 问设在电流(安培)。

  • d _ f w d设在磁场减弱电流(安培)。

  • _ f w 问设在磁场减弱电流(安培)。

  • ω b 一个 年代 e 是电机的机械基础速度(弧度/秒)。

港口

输入

全部展开

参考转矩输入值块的计算参考电流。

数据类型:||不动点

参考块的机械速度值计算的参考电流。

数据类型:||不动点

可变的直流总线电压(伏)。

依赖关系

要启用这个端口,设置<年代tr在g class="guilabel">类型的电动机来室内永磁同步电动机和<年代tr在g class="guilabel">直流输入方法来输入端口。

数据类型:||不动点

输出

全部展开

参考d设在相电流可以有效地生成输入转矩和速度值。

数据类型:||不动点

参考问设在相电流可以有效地生成输入转矩和速度值。

数据类型:||不动点

参数

全部展开

电机参数

类型的永磁同步电动机基于永久磁铁的位置。

中可用双极电动机的数量。

定子相绕组的电阻(欧姆)。

依赖关系

要启用该参数,设置<年代tr在g class="guilabel">类型的电动机来室内永磁同步电动机。

定子绕组电感(亨利)d设在的旋转dq参考系。

定子绕组电感(亨利)问设在的旋转dq参考系。

依赖关系

要启用该参数,设置<年代tr在g class="guilabel">类型的电动机来室内永磁同步电动机。

磁磁链(韦伯)之间的定子绕组和永磁体转子(韦伯)。

最大相电流电机(安培)限制。

方法用于指定直流输入。

  • 指定通过对话框——指定固定的参考电压直流使用的参数<年代tr在g class="guilabel">直流电压(V)。

  • 输入端口——指定变量参考电压直流使用输入端口直流。

    请注意

    如果您选择了输入端口输入方法直流,确保你配置<年代tr在g class="guilabel">基准电压(V)参数<年代tr在g class="guilabel">输入单元选项卡。

依赖关系

要启用该参数,设置<年代tr在g class="guilabel">类型的电动机来室内永磁同步电动机。

直流母线电压(伏)。

依赖关系

要启用该参数,设置<年代tr在g class="guilabel">类型的电动机来室内永磁同步电动机和<年代tr在g class="guilabel">直流输入方法来指定通过对话框。

输入单元

单元块的输入值。

电机的速度(rpm)在额定电压和额定电流磁场减弱以外的地区。

依赖关系

要启用该参数,设置<年代tr在g class="guilabel">输入信号的单位来单位(PU)。

电流(安培)对应1单位。我们建议您使用最大电流检测到一个模拟数字转换器(ADC)基极电流。

依赖关系

要启用该参数,设置<年代tr在g class="guilabel">输入信号的单位来单位(PU)。

转矩(Nm)对应1单位。看到<一个href="//www.tatmou.com/kr/help/mcb/gs/per-unit-system.html" class="a">单位系统页面了解更多细节。

这个参数是不可配置的,并使用一个值在内部使用其他参数计算。

依赖关系

显示这个参数,设置<年代tr在g class="guilabel">输入信号的单位来单位(PU)。

电压(伏特)对应1单位。看到<一个href="//www.tatmou.com/kr/help/mcb/gs/per-unit-system.html" class="a">单位系统页面了解更多细节。

这个参数是不可配置的,并使用一个值在内部使用其他参数计算。

依赖关系

显示这个参数,设置<年代tr在g class="guilabel">输入信号的单位来单位(PU)。

实现

如果您选择这个领域,接下来的块计算近似优化,减少算法的执行时间。明确这一领域运行块迭代算法不使用近似。

引用

[1]b . Bose现代电力电子和AC驱动器。普伦蒂斯霍尔,2001年。isbn - 0 - 13 - 016743 - 6。

[2]森本晃司,茂雄,Masayuka Sanada跟武田。“宽调速操作室内高性能的永磁同步电机电流调节器”。我EEE Transactions on Industry Applications, Vol. 30, Issue 4, July/August 1994, pp. 920-926.

[3]李,央。“磁控制永磁同步电动机基于Z-Source逆变器。”Master's Thesis, Marquette University, e-Publications@Marquette, Fall 2014.

[4]Briz费尔南多·迈克尔·w·Degner和罗伯特·d·洛伦茨。“当前的监管机构的分析和设计使用复杂向量。”我EEE Transactions on Industry Applications, Vol. 36, Issue 3, May/June 2000, pp. 817-825.

[5]洛伦茨,罗伯特·D。,Thomas Lipo, and Donald W. Novotny. "Motion control with induction motors." Proceedings of the IEEE, Vol. 82, Issue 8, August 1994, pp. 1215-1240.

[6]Briz,费尔南多,et al。“目前在场强减弱和通量的监管操作(感应电动机)。”我EEE Transactions on Industry Applications, Vol. 37, Issue 1, Jan/Feb 2001, pp. 42-50.

[7]TI应用程序指出,“Sensorless-FOC磁和吨IPMSM马达驱动器。”

[8]Haque m E。,l。Zhong, and M. F. Rahman. "Improved trajectory control for an interior permanent magnet synchronous motor drive with extended operating limit." Journal of Electrical & Electronics Engineering. Vol. 22, Number 1, 2003, p. 49.

扩展功能

C / c++代码生成
<年代p一个n class=" remove_bold add_font_color_general">使用仿真软件生成C和c++代码®编码器™。金宝app

定点转换
<年代p一个n class=" remove_bold add_font_color_general">设计和模拟使用定点定点系统设计师™。

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