表面安装永磁同步电动机

正弦反电动势三相外置永磁同步电机

库:
动力总成/推进/电机和逆变器
电机控制块/电气系统/电机

描述

的表面安装永磁同步电动机块实现三相外置永磁同步电机(PMSM)的正弦反电动势。该模块使用三相输入电压来调节单个相电流，允许控制电机转矩或速度。

默认情况下，该块设置仿真类型参数连续在模拟过程中使用连续采样时间。如果您想为固定步长双精度和单精度目标生成代码，请考虑将参数设置为离散．然后指定一个样品时间,Ts参数。

在参数选项卡，如果您选择反电势或转矩常数，块实现这些方程之一，以计算永久磁链常数。

设置	方程
`反电势`	$λ_{p 米} ＝ \frac{1}{\sqrt{3.}} \cdot \frac{K_{e}}{1000 P} \cdot \frac{60}{2 π}$
`转矩常数`	$λ_{p 米} ＝ \frac{2}{3.} \cdot \frac{K_{t}}{P}$

电机结构

这张图显示了电机上有一个单极对的电机结构。

由于永磁体的电机磁场创造了一个正弦变化率的磁通与电机的角度。

对于坐标轴约定，一个-相和永磁体磁通对准时电机角度θ_r是零。

三相正弦模型电气系统

该块实现了这些方程，在电机磁通参考系(dq系)中表示。电机参考系中的所有量都与定子有关。

$\begin{array}{l} ω_{e} ＝ P ω_{米} \\ \frac{d}{d t} 我_{d} ＝ \frac{1}{l_{d}} v_{d} - \frac{R}{l_{d}} 我_{d} + \frac{l_{问}}{l_{d}} P ω_{米} 我_{问} \end{array}$

$\frac{d}{d t} 我_{问} ＝ \frac{1}{l_{问}} v_{问} - \frac{R}{l_{问}} 我_{问} - \frac{l_{d}}{l_{问}} P ω_{米} 我_{d} - \frac{λ_{p 米} P ω_{米}}{l_{问}}$

$T_{e} ＝ 1．5 P ［ λ_{p 米} 我_{问} + （ l_{d} - l_{问} ）我_{d} 我_{问} ］$

的l_问而且l_d由于电机磁铁的显著性，电感表示相位电感和电机位置之间的关系。对于表面贴装永磁同步电机， $l_{d} ＝ l_{问}$ ．

方程使用这些变量。

l_问，l_d	q轴和d轴电感(H)
R	定子绕组电阻(欧姆)
我_问，我_d	q轴和d轴电流(A)
v_问，v_d	q轴和d轴电压(V)
ω_米	电机机械角速度(rad/s)
ω_e	电机的角速度(rad/s)
λ_点	永磁磁链(Wb)
K_e	反电动势(Vpk_LL/krpm，其中Vpk_LL为线对线测量的峰值电压)
K_t	转矩常数(N·m / A)
P	极对数
T_e	电磁转矩(Nm)
Θ_e	电角(rad)

机械系统

电机角速度由:

$\begin{matrix} \frac{d}{d t} ω_{米} ＝ \frac{1}{J} （ T_{e} - T_{f} - F ω_{米} - T_{米} ） \\ \frac{d θ_{米}}{d t} ＝ ω_{米} \end{matrix}$

方程使用这些变量。

J	电机与负载的联合惯量(kgm^2)
F	电机与负载的联合粘性摩擦(N·m/(rad/s))
θ_米	电机机械角位置(rad)
T_米	电机轴转矩(Nm)
T_e	电磁转矩(Nm)
T_f	电机轴静摩擦力矩(Nm)
ω_米	电机机械角速度(rad/s)

权力的会计

对于功率计算，块实现了这些方程。

总线信号			描述	变量	方程
`PwrInfo`	`PwrTrnsfrd`-区块间的电力传输正信号表示流体进入块内负信号表示流体出块	`PwrMtr`	机械功率	P_非常贴切	$P_{米 o t} ＝ - ω_{米} T_{e}$
	`PwrTrnsfrd`-区块间的电力传输正信号表示流体进入块内负信号表示流体出块	`PwrBus`	电力	P_公共汽车	$P_{b u 年代} ＝ v_{一个 n} 我_{一个} + v_{b n} 我_{b} + v_{c n} 我_{c}$
	`PwrNotTrnsfrd`-电源越过区块边界，但未转移正信号表示输入阴性信号表示丢失	`PwrElecLoss`	有功功率损耗	P_加热器	$P_{e l e c} ＝ - \frac{3.}{2} （ R_{年代} 我_{年代 d}^{2} + R_{年代} 我_{年代问}^{2} ）$
	`PwrNotTrnsfrd`-电源越过区块边界，但未转移正信号表示输入阴性信号表示丢失	`PwrMechLoss`	机械功率损失	P_机械工程	当端口配置被设置为`转矩`： $P_{米 e c h} ＝ - （ ω_{米}^{2} F + \| ω_{米} \| T_{f} ）$ 当端口配置被设置为`速度`： $P_{米 e c h} ＝ 0$
	`PwrStored`-储能变化率积极的信号表明增长阴性信号表示下降	`PwrMtrStored`	存储电机功率	P_str	$P_{年代 t r} ＝ P_{b u 年代} + P_{米 o t} + P_{e l e c} + P_{米 e c h}$

方程使用这些变量。

R_年代	定子电阻(欧姆)
我_一个，我_b，我_c	定子a、b、c相电流(a)
我_平方，我_sd	定子q轴和d轴电流(A)
v_一个，v_bn，v_cn	定子相位a、b、c电压(V)
ω_米	电机机械角速度(rad/s)
F	电机与负载组合的粘滞阻尼N·m/(rad/s)
T_e	电磁转矩(Nm)
T_f	电机与负载组合摩擦力矩(Nm)

港口

输入

全部展开

`LdTrq`-电机负载转矩
`标量`

电机轴上的负载扭矩，T_米在N·m。

依赖关系

要创建此端口，请选择转矩为端口配置参数。

`社会民主党`-电机轴转速
`标量`

电机的角速度，ω_米在rad / s。

依赖关系

要创建此端口，请选择速度为端口配置参数。

`PhaseVolt`-定子端子电压
`1`——- - - - - -`3.`数组

定子终端电压,V_一个，V_b,V_c在V。

输出

全部展开

`信息`——总线信号
公共汽车

总线信号包含这些块计算。

信号			描述	变量	单位
`IaStator`			定子相电流A	我_一个	一个
`IbStator`			定子相电流B	我_b	一个
`IcStator`			定子相电流C	我_c	一个
`IdSync`			直轴电流	我_d	一个
`IqSync`			交轴电流	我_问	一个
`VdSync`			直轴电压	v_d	V
`VqSync`			交轴电压	v_问	V
`MtrSpd`			电机的机械角速度	ω_米	rad /秒
`MtrPos`			电机机械角位置	θ_米	rad
`MtrTrq`			电磁转矩	T_e	N·m
`PwrInfo`	`PwrTrnsfrd`	`PwrMtr`	机械功率	P_非常贴切	W
	`PwrTrnsfrd`	`PwrBus`	电力	P_公共汽车	W
	`PwrNotTrnsfrd`	`PwrElecLoss`	有功功率损耗	P_加热器	W
	`PwrNotTrnsfrd`	`PwrMechLoss`	机械功率损失	P_机械工程	W
	`PwrStored`	`PwrMtrStored`	存储电机功率	P_str	W

`PhaseCurr`- a, b, c相电流
`1`——- - - - - -`3.`数组

a b c相电流，我_一个，我_b,我_c,在一个。

`MtrTrq`——电动机转矩
`标量`

电机转矩,T_地铁在N·m。

依赖关系

要创建此端口，请选择速度为机械输入配置参数。

`MtrSpd`——电动机转速
`标量`

电机的角速度，ω_地铁在rad / s。

依赖关系

要创建此端口，请选择转矩为机械输入配置参数。

参数

全部展开

块的选择

`机械输入配置`—选择端口配置
`转矩`(默认)|`速度`

该表汇总了端口配置信息。

端口配置	创建输入端口	创建输出端口
`转矩`	`LdTrq`	`MtrSpd`
`速度`	`社会民主党`	`MtrTrq`

`仿真类型`-选择模拟类型
`连续`(默认)|`离散`

默认情况下，块在模拟过程中使用连续采样时间。如果您想为单精度目标生成代码，请考虑将参数设置为离散．

依赖关系

设置仿真类型来离散创建样品时间,Ts参数。

`样品时间(Ts)`-离散积分的采样时间
`0.001`(默认)|`标量`

用于离散模拟的积分采样时间，单位为s。

依赖关系

设置仿真类型来离散创建样品时间,Ts参数。

负载参数

`文件`-电机参数的路径”。m”或“。米一个t" file
文件名称

输入电机参数的路径”。m”或“。米一个t" file that you saved using the Motor Control Blockset™ parameter estimation tool. You can also click the浏览按钮来导航并选择“。”m”或“。米一个t" file, and update文件参数与文件名和路径。有关电机参数估计过程的详细信息，请参见使用推荐硬件估算PMSM参数．

从文件加载-点击此按钮可从“”中读取估计的电机参数。m”或“。米一个t" file (indicated by the文件参数)，并将它们加载到电机块。
保存到文件-点击此按钮，从电机块读取电机参数，并保存到“。m”或“。米一个t" file (with a file name and location that you specify in the文件参数)。

请注意

在你点击保存到文件按钮，确保目标文件名在文件参数有其中之一。m”或“。米一个t" extension. If you use any other file extension, the block displays an error message.

参数

`极对数(P)`——双极
`4`(默认)|`标量`

电动机极对,P．

`每相定子相位电阻(Rs)`——电阻
`0．02`(默认)|`标量`

每相定子相位电阻，R_年代在欧姆。

`定子d轴电感(Ldq_)`——电感
`1.7 e - 3`(默认)|`标量`

定子电感,l_dq在H。

`永久通量连接常数(lambda_pm)`——通量
`0.2205`(默认)|`标量`

永久磁链连接常数，λ_点在世行。

`反电势恒定(客)`-反电动势
`标量`

反电动势，电动势，K_e，峰值Vpk_LL/krpm。Vpk_LL是线对线的峰值电压测量。

为了计算永久磁链常数，块实现了这个方程。

$λ_{p 米} ＝ \frac{1}{\sqrt{3.}} \cdot \frac{K_{e}}{1000 P} \cdot \frac{60}{2 π}$

`转矩常数(Kt)`——转矩常数
`标量`

转矩常数,K_t,在N·m / A。

为了计算永久磁链常数，块实现了这个方程。

$λ_{p 米} ＝ \frac{2}{3.} \cdot \frac{K_{t}}{P}$

`物理惯性、粘性阻尼和静摩擦(机械)`-惯性，阻尼，摩擦
`(0.002700, 4.924的军医,0)`(默认)|`向量`

电机机械性能:

惯性,J在kg.m ^ 2
粘滞阻尼,F在N·m / (rad / s)
静态摩擦,T_f在N·m

依赖关系

若要启用此参数，请选择转矩配置参数。

初始值

`d轴和q轴初始电流(idq0)`——当前
`[0 0]`(默认)|`向量`

初始q轴和d轴电流，我_问,我_d,在一个。

`初始机械位置(theta_init)`——角
`0`(默认)|`标量`

电机初始角位置，θ_m0在rad。

`初始机械速度(omega_init)`——速度
`0`(默认)|`标量`

电机的初始角速度，ω_m0在rad / s。

依赖关系

若要启用此参数，请选择转矩配置参数。

参考文献

[1] Kundur, P。电力系统稳定性与控制“，”纽约，纽约州:麦格劳希尔，1993年。

[2]安德森p.m.电力系统故障分析。霍博肯，新泽西州:威利- ieee出版社，1995。

表面安装永磁同步电动机

描述

电机结构

三相正弦模型电气系统

机械系统

权力的会计

港口

输入

LdTrq-电机负载转矩标量

依赖关系

社会民主党-电机轴转速标量

依赖关系

PhaseVolt-定子端子电压1——- - - - - -3.数组

输出

信息——总线信号公共汽车

PhaseCurr- a, b, c相电流1——- - - - - -3.数组

MtrTrq——电动机转矩标量

依赖关系

MtrSpd——电动机转速标量

依赖关系

参数

机械输入配置—选择端口配置转矩(默认)|速度

仿真类型-选择模拟类型连续(默认)|离散

依赖关系

样品时间(Ts)-离散积分的采样时间0.001(默认)|标量

依赖关系

文件-电机参数的路径”。m”或“。米一个t" file文件名称

极对数(P)——双极4(默认)|标量

每相定子相位电阻(Rs)——电阻0．02(默认)|标量

定子d轴电感(Ldq_)——电感1.7 e - 3(默认)|标量

永久通量连接常数(lambda_pm)——通量0.2205(默认)|标量

反电势恒定(客)-反电动势标量

转矩常数(Kt)——转矩常数标量

物理惯性、粘性阻尼和静摩擦(机械)-惯性，阻尼，摩擦(0.002700, 4.924的军医,0)(默认)|向量

依赖关系

d轴和q轴初始电流(idq0)——当前[0 0](默认)|向量

初始机械位置(theta_init)——角0(默认)|标量

初始机械速度(omega_init)——速度0(默认)|标量

依赖关系

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。

版本历史

另请参阅

主题

`LdTrq`-电机负载转矩
`标量`

`社会民主党`-电机轴转速
`标量`

`PhaseVolt`-定子端子电压
`1`——- - - - - -`3.`数组

`信息`——总线信号
公共汽车

`PhaseCurr`- a, b, c相电流
`1`——- - - - - -`3.`数组

`MtrTrq`——电动机转矩
`标量`

`MtrSpd`——电动机转速
`标量`

`机械输入配置`—选择端口配置
`转矩`(默认)|`速度`

`仿真类型`-选择模拟类型
`连续`(默认)|`离散`

`样品时间(Ts)`-离散积分的采样时间
`0.001`(默认)|`标量`

`文件`-电机参数的路径”。m”或“。米一个t" file
文件名称

`极对数(P)`——双极
`4`(默认)|`标量`

`每相定子相位电阻(Rs)`——电阻
`0．02`(默认)|`标量`

`定子d轴电感(Ldq_)`——电感
`1.7 e - 3`(默认)|`标量`

`永久通量连接常数(lambda_pm)`——通量
`0.2205`(默认)|`标量`

`反电势恒定(客)`-反电动势
`标量`

`转矩常数(Kt)`——转矩常数
`标量`

`物理惯性、粘性阻尼和静摩擦(机械)`-惯性，阻尼，摩擦
`(0.002700, 4.924的军医,0)`(默认)|`向量`

`d轴和q轴初始电流(idq0)`——当前
`[0 0]`(默认)|`向量`

`初始机械位置(theta_init)`——角
`0`(默认)|`标量`

`初始机械速度(omega_init)`——速度
`0`(默认)|`标量`

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