具有梯形通量分布的三绕绕组无刷直流电动机
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的BLDC.块型号采用三相怀卷定子的永磁同步机。该块有四种选项,用于将永磁磁通量分布定义为转子角度的函数。两个选项允许通过假设背部EMF的完美梯形来实现简单的参数化。对于简单的参数化,您可以指定磁通连杆或转子诱导的反电动势。其他两个选项使用您指定的列表数据提供更准确的结果。有关更准确的结果,请指定给定转子速度的通量连杆部分导数或测量的反电动势恒定。
该图示出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。
在前面的图中,对于前图中的轴约定,一个- 当转子角度时,相位和永磁磁通量θr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。
由于永磁体引起的转子磁场产生具有转子角度的磁通量变化的梯形速率。该图显示了这种变化率。
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。
θF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。
θW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是否在定子绕组中流动的电流。
和
是每个定子绕组中磁通量变化的速率。
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是连接每个定子绕组的总助熔剂。
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年代定子是每相的定子自感 - 每个定子绕组的平均自感。
l米定子电感波动 - 具有改变转子角度的自电感和互感的波动。
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通量遵循图中所示的梯形轮廓。块使用查找表实现梯形轮廓以计算永磁磁通值。
块的定义电压和扭矩方程是
和
地点:
vd,v问, 和v0是d-轴,问-轴和零序电压。
P是公园的转型,由
N是转子永磁杆对的数量。
ω是转子机械转速。
和
是连接每个相绕组的瞬时永磁磁通的部分衍生物。
我d,我问, 和我0是d-轴,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-axis电感。
l问=l年代+米年代- 3/2l米.l问是定子问-axis电感。
l0=l年代- 2米年代.l0为定子零序电感。
T是转子扭矩。扭矩从电机壳体(块物理端口C)流到电机转子(块物理端口R)。
铁损分为两个术语,一个代表主磁化路径,另一个表示在场弱化期间变得有效的横齿尖端路径。铁损模型,基于Mellor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。
当建立退磁场并且可以从有限元分析短路测试确定时,表示横齿尖端路径的术语变得重要。这取决于与跨齿尖通量相关的RMS EMF, :
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。
该块具有四个可选的热端口,一个用于三个绕组中的每一个,一个用于转子。默认情况下,这些端口隐藏。要公开热端口,请右键单击模型中的块,选择simscape.>块的选择然后,然后使用热端口选择所需的块变量:复合三相接口|显示热口要么扩展三相端口|显示热端口.此操作显示块图标上的热端口,并暴露温度依赖和热港口参数。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,请参阅旋转和平移执行器中的热效应.
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。断电电力系统分析。Hoboken,NJ:Wiley-Ieee Press,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电机和驱动会议.2009年5月。