通量的观察者

计算转子的电位置、磁通和电转矩

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库:
电机控制块集/无传感器估计器

描述

的通量的观察者块计算的电位置，磁通，和电转矩的永磁同步电机或感应电机使用每单位电压和电流值沿α-而且β-轴固定αβ参考系。

方程

这些方程描述了块如何计算永磁同步电机的电位置、磁通和电转矩。

$ψ_{α} ＝ \int^{} （ V_{α} - 我_{α} R ） dt - （ l_{年代} \cdot 我_{α} ）$

$ψ_{β} ＝ \int^{} （ V_{β} - 我_{β} R ） dt - （ l_{年代} \cdot 我_{β} ）$

$ψ ＝ \sqrt{ψ_{α}^{2} + ψ_{β}^{2}}$

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

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

这些方程描述了该模块如何计算感应电机的转子电位置、转子磁通和电转矩。

$ψ_{α} ＝ \frac{l_{r}}{l_{米}} （ \int^{} （ V_{α} - 我_{α} R ） dt - σ l_{年代} 我_{α} ）$

$ψ_{β} ＝ \frac{l_{r}}{l_{米}} （ \int^{} （ V_{β} - 我_{β} R ） dt - σ l_{年代} 我_{β} ）$

$σ ＝ 1 - \frac{l_{米}^{2}}{l_{r} \cdot l_{年代}}$

$ψ ＝ \sqrt{ψ_{α}^{2} + ψ_{β}^{2}}$

$T_{e} ＝ \frac{3.}{2} \cdot P \cdot \frac{l_{米}}{l_{r}} （ ψ_{α} 我_{β} - ψ_{β} 我_{α} ）$

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

地点:

$V_{α}$ 而且 $V_{β}$ 是α-轴和β-轴电压(伏)。
$我_{α}$ 而且 $我_{β}$ 是α-轴和β-轴电流(安培)。
$R$ 为电机定子电阻(欧姆)。
$l_{年代}$ 为电机定子电感(Henry)。
$l_{r}$ 为电机的转子电感(Henry)。
$l_{米}$ 为电机的磁化电感(Henry)。
$σ$ 为感应电机的总泄漏系数。
$P$ 为电机极对数。
$ψ$ 为转子磁通(Weber)。
$ψ_{α}$ 而且 $ψ_{β}$ 转子磁通是否沿α-而且β-轴(韦伯)。
$T_{e}$ 为转子的电转矩(Nm)。
$θ_{e}$ 为转子的电气位置(弧度)。

港口

输入

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`V_α`- - - - - -α-轴电压
标量

沿α-轴在固定αβ参考系。

数据类型:单|双|不动点

`V_β`- - - - - -β-轴电压
标量

沿β-轴在固定αβ参考系。

数据类型:单|双|不动点

`我_α`- - - - - -α-轴电流
标量

目前在α-轴在固定αβ参考系。

数据类型:单|双|不动点

`我_β`- - - - - -β-轴电流
标量

目前在β-轴在固定αβ参考系。

数据类型:单|双|不动点

`Rst`——重置块
标量

重置块算法的脉冲(真值)。

数据类型:单|双|不动点

输出

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`θ_e`-电机电气位置
标量

由块估计的转子的电气位置。

依赖关系

若要启用此端口，请设置块输出来位置．

数据类型:单|双|不动点

`Ψ`-电机转子磁链
标量

由块估计的转子磁通量。

依赖关系

若要启用此端口，请设置块输出来通量．

数据类型:单|双|不动点

`T_e`-电机的电转矩
标量

由块估计的转子的电转矩。

依赖关系

若要启用此端口，请设置块输出来转矩．

数据类型:单|双|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)|`奇迹课程`

选择块所支持的电机类型。

`输入单元`-电压和电流输入单位
`SI单位`(默认)|`单位`

的单位α而且β-轴电压和电流输入值。

`块输出`-选择块应该计算的输出
`位置`(默认)|`通量`|`转矩`

选择块应该计算并在块输出中显示的一个或多个量。

请注意

您必须至少选择一个值。如果单击，该块将显示错误消息好吧或应用不需要选择任何值。

`双极`-电机中可用的极对数目
`4`(默认)|标量

电机中可用的极对数目。

依赖关系

若要启用此参数，请设置块输出来转矩．

`定子电阻(欧姆)`-定子绕组电阻
`0.36`(默认)|标量

电机定子相位绕组电阻，单位为欧姆。

`定子d轴电感(H)`——定子绕组电感沿d设在
`0.2 e - 3`(默认)|标量

电机沿定子绕组电感d设在在亨利。

依赖关系

若要启用此参数，请设置电动机的选择来永磁同步电动机．

`定子漏电感(H)`-定子绕组漏电感
`0.0068`(默认)|标量

感应电机定子绕组中的漏电感。

依赖关系

若要启用此参数，请设置电动机的选择来奇迹课程．

`转子漏电感(H)`-转子绕组漏电感
`0.0068`(默认)|标量

感应电机转子绕组中的漏电感。

依赖关系

若要启用此参数，请设置电动机的选择来奇迹课程．

`磁化电感(H)`-感应电机的磁化电感
`0.0300`(默认)|标量

亨利感应电动机的磁化电感。

依赖关系

若要启用此参数，请设置电动机的选择来奇迹课程．

`截止频率(赫兹)`-内部高通滤波器截止频率
`3.1863`(默认)|标量

内部高通滤波器(用于过滤噪声)的截止频率，单位为赫兹。

的通量的观察者块使用内部一阶IIR高通滤波器。你应该设置截止频率(赫兹)对于该滤波器，使其值小于电机的最小转速所对应的最低频率。例如，可以输入定子电压和电流的最低电频率的十分之一的值。但是，您可以调整这个值，以确定产生所需块输出的更精确的截止频率。

`离散步长(s)`-采样时间之后，块再次执行
`50 e-6`(默认)|标量

两个连续的块执行实例之间的固定时间间隔(以秒为单位)。

数据类型

`位置单元`-电气位置输出单位
`弧度`(默认)|`度`|`单位`

电气位置输出单位。

依赖关系

若要启用此参数，请设置块输出来位置．

`位置数据类型`-电气位置输出数据类型
`单`(默认)|`双`|`不动点`

电气位置输出的数据类型。

依赖关系

若要启用此参数，请设置块输出来位置．

`通量单位`-输出磁通量单位
`韦伯`(默认)|`单位`

输出磁通量单位。

依赖关系

若要启用此参数，请设置块输出来通量．

`通量数据类型`-输出磁通量的数据类型
`单`(默认)|`双`|`不动点`

输出磁通量的数据类型。

依赖关系

若要启用此参数，请设置块输出来通量．

`转矩单位`-电扭矩输出单位
`纳米`(默认)|`单位`

电转矩输出单位。

依赖关系

若要启用此参数，请设置块输出来转矩．

`转矩数据类型`-转矩输出数据类型
`单`(默认)|`双`|`不动点`

输出力矩的数据类型。

依赖关系

若要启用此参数，请设置块输出来转矩．

模型的例子

永磁同步电机无传感器磁场定向控制

采用场向控制(FOC)技术控制三相永磁同步电机的转速。FOC (Field-Oriented Control)的详细介绍请参见FOC (Field-Oriented Control)。

开放的例子

感应电机无传感器磁场定向控制

采用无传感器位置估计实现场向控制(FOC)技术来控制三相交流感应电机(ACIM)的转速。FOC (Field-Oriented Control)的详细介绍请参见FOC (Field-Oriented Control)。

开放的例子

参考文献

[1]O. Sandre-Hernandez, J. J. Rangel-Magdaleno和R. Morales-Caporal，“基于FPGA的永磁同步电机直接转矩控制的Simulink-HDL联合仿真”，2014年第11届国际电气工程，计算科学和自动控制(CCE)会议，Campeche, 2014年，第1-6页。（doi: 10.1109 / ICEEE.2014.6978298）

[２]Y. Inoue, S. Morimoto和M. Sanada，“适合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年国际电力电子会议- ECCE ASIA，札浦，2010，页3 -3006。（doi: 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——重置块标量

输出

θe-电机电气位置标量

依赖关系

Ψ-电机转子磁链标量

依赖关系

Te-电机的电转矩标量

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)|奇迹课程

输入单元-电压和电流输入单位SI单位(默认)|单位

块输出-选择块应该计算的输出位置(默认)|通量|转矩

双极-电机中可用的极对数目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)——定子绕组电感沿d设在0.2 e - 3(默认)|标量

依赖关系

定子漏电感(H)-定子绕组漏电感0.0068(默认)|标量

依赖关系

转子漏电感(H)-转子绕组漏电感0.0068(默认)|标量

依赖关系

磁化电感(H)-感应电机的磁化电感0.0300(默认)|标量

依赖关系

截止频率(赫兹)-内部高通滤波器截止频率3.1863(默认)|标量

离散步长(s)-采样时间之后，块再次执行50 e-6(默认)|标量

数据类型

位置单元-电气位置输出单位弧度(默认)|度|单位

依赖关系

位置数据类型-电气位置输出数据类型单(默认)|双|不动点

依赖关系

通量单位-输出磁通量单位韦伯(默认)|单位

依赖关系

通量数据类型-输出磁通量的数据类型单(默认)|双|不动点

依赖关系

转矩单位-电扭矩输出单位纳米(默认)|单位

依赖关系

转矩数据类型-转矩输出数据类型单(默认)|双|不动点

依赖关系

模型的例子

永磁同步电机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

扩展功能

C / c++代码生成使用Simulink®Coder™生成C和c++代码。

定点转换使用定点设计器设计和模拟定点系统。

版本历史

另请参阅

主题

`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`——重置块
标量

`θ_e`-电机电气位置
标量

`Ψ`-电机转子磁链
标量

`T_e`-电机的电转矩
标量

`电动机的选择`-电机类型
`永磁同步电动机`(默认)|`奇迹课程`

`输入单元`-电压和电流输入单位
`SI单位`(默认)|`单位`

`块输出`-选择块应该计算的输出
`位置`(默认)|`通量`|`转矩`

`双极`-电机中可用的极对数目
`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)`——定子绕组电感沿d设在
`0.2 e - 3`(默认)|标量

`定子漏电感(H)`-定子绕组漏电感
`0.0068`(默认)|标量

`转子漏电感(H)`-转子绕组漏电感
`0.0068`(默认)|标量

`磁化电感(H)`-感应电机的磁化电感
`0.0300`(默认)|标量

`截止频率(赫兹)`-内部高通滤波器截止频率
`3.1863`(默认)|标量

`离散步长(s)`-采样时间之后，块再次执行
`50 e-6`(默认)|标量

`位置单元`-电气位置输出单位
`弧度`(默认)|`度`|`单位`

`位置数据类型`-电气位置输出数据类型
`单`(默认)|`双`|`不动点`

`通量单位`-输出磁通量单位
`韦伯`(默认)|`单位`

`通量数据类型`-输出磁通量的数据类型
`单`(默认)|`双`|`不动点`

`转矩单位`-电扭矩输出单位
`纳米`(默认)|`单位`

`转矩数据类型`-转矩输出数据类型
`单`(默认)|`双`|`不动点`

C / c++代码生成
使用Simulink®Coder™生成C和c++代码。

定点转换
使用定点设计器设计和模拟定点系统。