Материал: Моделирование электроприводов. лабораторный практикум. Фурсов В.Б

Трапециевидная модель электрической системы

Эти уравнения записаны в трехфазных координатах (фаз АВС).

где электродвижущая сила Φ^' представлена

и

Механическая система (для обеих моделей)

где

Диалоговое окно и параметры

Flux distribution (Распределение потока)

Позволяет выбирать между синусоидальной и трапециевидной электродвижущей силой.

Mechanical input (Механический вход)

Позволяет выбрать или вращающий момент, приложенный к валу, или скорость ротора как сигнал Simulink, приложенный к входу блока.

Выберите Torque Tm, чтобы определить вход вращающего момента, в N.m., изменив вход блока на Tm. Скорость зависит от момента инерции J и разницы между приложенным механическим вращающим моментом Tm и внутренним электромагнитным вращающим моментом Te.

Выберите Speed w, чтобы определить вход скорости, в rad/s, изменив вход блока на w. Если приложена скорость, то игнорируется момент инерции J. Использование скорости позволяет моделировать механическую связь между двумя машинами или связь с SimMechanics и SimDriveline.

Preset Model (Предварительно установленная модель)

Обеспечивает набор электрических и механических параметров различных синхронных моторов с постоянными магнитами; установлены вращающий момент (N.m), постоянное напряжение питания (V), номинальная скорость (оборот в минуту), и момент трогания (N.m).

Выберите Show detailed parameters, чтобы рассмотреть и редактировать детальные параметры, связанные с предварительно установленной моделью.

Show detailed parameters (Показать детально параметры)

Детальные параметры могут измениться независимо ввода, если не выбрано NO.

Stator resistance (Сопротивление статора)

Сопротивление фазы статора Rs (Ом).

Stator inductances (Индуктивности статора)

• Синусоидальная модель: d-ось и катушки индуктивности статора q-оси Ld (H) и Lq (H)

• Трапециевидная модель: ндуктивность фазы статора Ls (H)

Поток, вызванный магнитами (Flux induced by magnets)

Постоянный поток Ψ (Вб) вызванный в обмотках статора магнитами.

Back EMF flat top area (Противо ЭДС плоской вершины)

Длительность импульса плоской вершины в течение половины периода электродвижущей силы Ф^' (градусы) (только для трапециевидной машины).

Inertia, friction factor and pairs of poles (Момент инерции, трение и число пар полюсов)

О бъединенный момент инерции нагрузки J (kg.m²), объединенный вязкий коэффициент трения F (N.m.s) и число пар полюсов p.

В блоке установки параметров раздел Advanced есть строка меню

Rotor flux position when theta = 0 (Положение потока ротора, когда ϴ= 0)

Позволяет выбирать заданное положение потока ротора относительно оси фазы А.

Выберите Rotor 90 degrees behind phase A axis when theta = 0 (Modified Park) (Ротор на 90^о отстает от оси фазы А когда θ = 0 (Измененный Парк)), что бы выбрать заданное положение ротора:

Измененное преобразование Парка более удобно для векторного контроля, потому что максимальная индукция фазы происходит при угле θ = 0.

Выберите Rotor aligned with phase A axis when theta =0 (Original Park) (Ротор направлен по оси фазы А когда θ =0 (Оригинальный Парк), чтобы выбрать заданное положение ротора:

Вводы и выводы

Tm Simulink вход - механический вращающий момент на валу машины. Этот вход должен обычно быть положителен, потому что блок Permanent Magnet Synchronous Machine обычно используется как двигатель. Однако, Вы можете ввести отрицательный вращающий момент, если машина используется в режиме генератора.

m Simulink выход - вектор, содержащий 13 сигналов для синусоидальной трехфазной модели, 16 сигналов для синусоидальной пятифазной модели и 12 сигналов для трапециевидной модели. Вы можете выделить эти сигналы, используя блок Bus Selector из Simulink библиотеки.

Определение	Размерность	Символ	Номер сигнала
			Синусоидальная модель	Трапециевидная модель
Ток статора is_a	A	ia	1	1
Ток статора is_b	A	ib	2	2
Ток статора is_c	A	ic	3	3
Ток статора is_q	A	iq	4	N/A
Ток статора is_d	A	id	5	N/A
Напряжение статора Vs_q	V	vq	6	N/A
Напряжение статора Vs_d	V	vd	7	N/A
Фазовая противоэдс e_a	V	ea	N/A	4
Фазовая противоэдс e_b	V	eb	N/A	5
Фазовая противоэдс e_c	V	ec	N/A	6
Сигнал h_a датчика Холла*	логическая схема 0-1	ha	8	7
Сигнал h_b датчика Холла*	логическая схема 0-1	hb	9	8
Сигнал h_c датчика Холла*	логическая схема 0-1	hc	10	9
Скорость ротора wm	rad/s	ωr	11	10
Угол ротора	рад	Θr	12	11
Электромагнитный вращающий момент Te	N.m	Te	13	12

Сигнал датчика Холла обеспечивает логическую индикацию относительно обратного позиционирования ЭДС. Этот сигнал широко используется для управления непосредственно ключами питания. Сигнал появляется при каждом пересечении нуля фазового напряжения. Эти сигналы должны быть декодированы перед поступлением на выключатели.

Предположение

Блок Permanent Magnet Synchronous Machine имеет линейную магнитная систему без режима насыщения железа ротора и статора. Это предположение может быть сделано из-за обычно большого зазора в синхронной машине с постоянными магнитами.

Недостатки

При использовании блока Permanent Magnet Synchronous Machine в дискретных системах, Вам, возможно, придется использовать маленькую паразитную активную нагрузку, присоединенную ко входу, чтобы избежать числовых вибраций. Большее эталонное время требуют больших нагрузок. Минимальная активная нагрузка пропорциональна эталонному времени.

Лабораторная работа № 6

Моделирование асинхронного двигателя

f = 50 Гц; р = 2