主要内容gydF4y2Ba

永磁同步电机电流参考发电机gydF4y2Ba

永磁同步电机参考电流发生器gydF4y2Ba

  • 库:gydF4y2Ba
  • Simscape /电气/控制/ PMSM控制gydF4y2Ba

  • PMSM电流参考发电机块gydF4y2Ba

描述gydF4y2Ba

的gydF4y2Ba永磁同步电机电流参考发电机gydF4y2Ba块实现了一个用于永磁同步电机(PMSM)转子电流控制的电流参考发生器gydF4y2BadgydF4y2Ba-gydF4y2Ba问gydF4y2Ba参考系。gydF4y2Ba

您通常在组成控制结构的一系列块中使用此块。gydF4y2Ba

  • 你可以在d-q坐标系中产生一个电压参考,把这个块放在a之前gydF4y2Ba永磁同步电动机电流控制gydF4y2Ba或gydF4y2Ba带有预控块的PMSM电流控制gydF4y2Ba.gydF4y2Ba

  • 您可以通过将此块放在a之后来实现速度控制gydF4y2Ba速度控制器gydF4y2Ba块。gydF4y2Ba

中可以看到一个完整控制结构的示例,从机器测量到机器输入gydF4y2Ba永磁同步电动机磁场定向控制gydF4y2Ba块。gydF4y2Ba

方程gydF4y2Ba

PMSM电流参考生成器块可以通过以下方法之一获得当前参考:gydF4y2Ba

  • 零gydF4y2BadgydF4y2Ba设在控制(ZDAC)gydF4y2Ba

  • 用户自定义查找表gydF4y2Ba

  • 自动生成的查找表gydF4y2Ba

对于ZDAC方法,块设置gydF4y2BadgydF4y2Ba设在当前参考gydF4y2Ba 我gydF4y2Ba dgydF4y2Ba rgydF4y2Ba egydF4y2Ba fgydF4y2Ba 为零,并决定gydF4y2Ba问gydF4y2Ba设在当前参考gydF4y2Ba 我gydF4y2Ba 问gydF4y2Ba rgydF4y2Ba egydF4y2Ba fgydF4y2Ba 利用力矩方程:gydF4y2Ba

我gydF4y2Ba dgydF4y2Ba rgydF4y2Ba egydF4y2Ba fgydF4y2Ba =gydF4y2Ba 0gydF4y2Ba ,gydF4y2Ba

而且gydF4y2Ba

我gydF4y2Ba 问gydF4y2Ba rgydF4y2Ba egydF4y2Ba fgydF4y2Ba =gydF4y2Ba 2gydF4y2Ba TgydF4y2Ba rgydF4y2Ba egydF4y2Ba fgydF4y2Ba 3.gydF4y2Ba pgydF4y2Ba ψgydF4y2Ba 米gydF4y2Ba ,gydF4y2Ba

地点:gydF4y2Ba

  • TgydF4y2Ba裁判gydF4y2Ba为参考扭矩输入。gydF4y2Ba

  • pgydF4y2Ba是极对的数目。gydF4y2Ba

  • ψgydF4y2Ba米gydF4y2Ba是永磁磁链。gydF4y2Ba

对于低于同步电机基本速度的运行,ZDAC是一种合适的方法。在基本速度以上,需要一个磁场减弱控制器来调整gydF4y2BadgydF4y2Ba设在参考。gydF4y2Ba

要为离线的几个操作点预生成最佳当前引用,使用用户定义查找表方法定义两个查找表:gydF4y2Ba

我gydF4y2Ba dgydF4y2Ba rgydF4y2Ba egydF4y2Ba fgydF4y2Ba =gydF4y2Ba fgydF4y2Ba (gydF4y2Ba ngydF4y2Ba 米gydF4y2Ba ,gydF4y2Ba TgydF4y2Ba rgydF4y2Ba egydF4y2Ba fgydF4y2Ba ,gydF4y2Ba vgydF4y2Ba dgydF4y2Ba cgydF4y2Ba )gydF4y2Ba ,gydF4y2Ba

而且gydF4y2Ba

我gydF4y2Ba 问gydF4y2Ba rgydF4y2Ba egydF4y2Ba fgydF4y2Ba =gydF4y2Ba ggydF4y2Ba (gydF4y2Ba ngydF4y2Ba 米gydF4y2Ba ,gydF4y2Ba TgydF4y2Ba rgydF4y2Ba egydF4y2Ba fgydF4y2Ba ,gydF4y2Ba vgydF4y2Ba dgydF4y2Ba cgydF4y2Ba )gydF4y2Ba ,gydF4y2Ba

地点:gydF4y2Ba

  • ngydF4y2Ba米gydF4y2Ba为转子角速度。gydF4y2Ba

  • vgydF4y2Ba直流gydF4y2Ba为变换器直流链路电压。gydF4y2Ba

要让块创建查找表,请选择自动生成查找表的方法。该块使用两种策略生成查找表:gydF4y2Ba

  • 每安培最大扭矩gydF4y2Ba

  • 磁场减弱gydF4y2Ba

两种策略之间的选择基于调制指数,调制指数可计算为:gydF4y2Ba

米gydF4y2Ba =gydF4y2Ba VgydF4y2Ba 年代gydF4y2Ba kgydF4y2Ba VgydF4y2Ba pgydF4y2Ba hgydF4y2Ba _gydF4y2Ba 米gydF4y2Ba 一个gydF4y2Ba xgydF4y2Ba ,gydF4y2Ba

在哪里gydF4y2BaVgydF4y2Ba年代gydF4y2Ba为定子电压幅值,gydF4y2BakgydF4y2Ba是调制因子,和gydF4y2BaVgydF4y2Baph_maxgydF4y2Ba为最大允许相电压。在调制索引大于1的情况下,块使用字段弱化程序生成电流引用。否则,使用每安培的最大转矩程序计算电流参考值。gydF4y2Ba

每安培最大扭矩gydF4y2Ba

通过使用每安培最大转矩(MTPA)策略,可以在恒定转矩区域(发生在额定转速以下)生成电流参考。gydF4y2Ba

定子电流的直分量和正交分量用角度和幅度表示为:gydF4y2Ba

我gydF4y2Ba dgydF4y2Ba =gydF4y2Ba −gydF4y2Ba 我gydF4y2Ba 年代gydF4y2Ba 罪gydF4y2Ba βgydF4y2Ba ,gydF4y2Ba

而且gydF4y2Ba

我gydF4y2Ba 问gydF4y2Ba =gydF4y2Ba 我gydF4y2Ba 年代gydF4y2Ba 因为gydF4y2Ba βgydF4y2Ba ,gydF4y2Ba

地点:gydF4y2Ba

  • βgydF4y2Ba为定子电流矢量的夹角。gydF4y2Ba

  • 我gydF4y2Ba年代gydF4y2Ba为定子电流幅值。gydF4y2Ba

利用d-q电流的角度-幅度变化,PMSM转矩方程为:gydF4y2Ba

TgydF4y2Ba egydF4y2Ba =gydF4y2Ba 3.gydF4y2Ba pgydF4y2Ba 2gydF4y2Ba ψgydF4y2Ba 米gydF4y2Ba 我gydF4y2Ba 年代gydF4y2Ba 因为gydF4y2Ba βgydF4y2Ba +gydF4y2Ba 3.gydF4y2Ba pgydF4y2Ba 4gydF4y2Ba (gydF4y2Ba lgydF4y2Ba 问gydF4y2Ba −gydF4y2Ba lgydF4y2Ba dgydF4y2Ba )gydF4y2Ba 我gydF4y2Ba 年代gydF4y2Ba 2gydF4y2Ba 罪gydF4y2Ba 2gydF4y2Ba βgydF4y2Ba ,gydF4y2Ba

在哪里gydF4y2BalgydF4y2BadgydF4y2Ba而且gydF4y2BalgydF4y2Ba问gydF4y2Ba分别为直接电感和正交电感。gydF4y2Ba

为了以最小的定子电流幅值获得快速瞬态响应和最大转矩,MTPA施加(gydF4y2BadTgydF4y2BaegydF4y2Ba) /gydF4y2BadβgydF4y2Ba转矩方程= 0,得到gydF4y2Ba

−gydF4y2Ba 3.gydF4y2Ba pgydF4y2Ba 2gydF4y2Ba ψgydF4y2Ba 米gydF4y2Ba 我gydF4y2Ba 年代gydF4y2Ba 罪gydF4y2Ba βgydF4y2Ba +gydF4y2Ba 3.gydF4y2Ba pgydF4y2Ba 2gydF4y2Ba (gydF4y2Ba lgydF4y2Ba 问gydF4y2Ba −gydF4y2Ba lgydF4y2Ba dgydF4y2Ba )gydF4y2Ba 我gydF4y2Ba 年代gydF4y2Ba 2gydF4y2Ba (gydF4y2Ba 因为gydF4y2Ba 2gydF4y2Ba βgydF4y2Ba −gydF4y2Ba 罪gydF4y2Ba 2gydF4y2Ba βgydF4y2Ba )gydF4y2Ba =gydF4y2Ba 0.gydF4y2Ba

一吨gydF4y2BadgydF4y2Ba设在当前gydF4y2Ba我gydF4y2Bad_mtpagydF4y2Ba是用gydF4y2Ba问gydF4y2Ba设在组件gydF4y2Ba我gydF4y2Baq_mtpagydF4y2Ba通过将d-q电流从它们的角度和大小变化中替换回来:gydF4y2Ba

我gydF4y2Ba dgydF4y2Ba _gydF4y2Ba 米gydF4y2Ba tgydF4y2Ba pgydF4y2Ba 一个gydF4y2Ba =gydF4y2Ba ψgydF4y2Ba 米gydF4y2Ba 2gydF4y2Ba (gydF4y2Ba lgydF4y2Ba 问gydF4y2Ba −gydF4y2Ba lgydF4y2Ba dgydF4y2Ba )gydF4y2Ba −gydF4y2Ba ψgydF4y2Ba 米gydF4y2Ba 2gydF4y2Ba 4gydF4y2Ba (gydF4y2Ba lgydF4y2Ba 问gydF4y2Ba −gydF4y2Ba lgydF4y2Ba dgydF4y2Ba )gydF4y2Ba 2gydF4y2Ba +gydF4y2Ba 我gydF4y2Ba 问gydF4y2Ba _gydF4y2Ba 米gydF4y2Ba tgydF4y2Ba pgydF4y2Ba 一个gydF4y2Ba 2gydF4y2Ba .gydF4y2Ba

最后,将上述方程代入PMSM转矩方程的d-q变体中,得到以下多项式:gydF4y2Ba

9gydF4y2Ba pgydF4y2Ba 2gydF4y2Ba (gydF4y2Ba lgydF4y2Ba 问gydF4y2Ba −gydF4y2Ba lgydF4y2Ba dgydF4y2Ba )gydF4y2Ba 2gydF4y2Ba 我gydF4y2Ba 问gydF4y2Ba _gydF4y2Ba 米gydF4y2Ba tgydF4y2Ba pgydF4y2Ba 一个gydF4y2Ba 4gydF4y2Ba +gydF4y2Ba 6gydF4y2Ba TgydF4y2Ba rgydF4y2Ba egydF4y2Ba fgydF4y2Ba pgydF4y2Ba ψgydF4y2Ba 米gydF4y2Ba 我gydF4y2Ba 问gydF4y2Ba _gydF4y2Ba 米gydF4y2Ba tgydF4y2Ba pgydF4y2Ba 一个gydF4y2Ba −gydF4y2Ba 4gydF4y2Ba TgydF4y2Ba rgydF4y2Ba egydF4y2Ba fgydF4y2Ba 2gydF4y2Ba =gydF4y2Ba 0.gydF4y2Ba

的gydF4y2Ba问gydF4y2Ba-轴分量由解该多项式得到。gydF4y2Ba

磁场减弱gydF4y2Ba

通过使用弱磁场(FW)策略,可以在上述额定速度区域生成电流参考。gydF4y2Ba

在额定转速以上,定子电压受功率变换器和可用直流链路电压的限制。最大定子电压为:gydF4y2Ba

VgydF4y2Ba 年代gydF4y2Ba =gydF4y2Ba vgydF4y2Ba dgydF4y2Ba 2gydF4y2Ba +gydF4y2Ba vgydF4y2Ba 问gydF4y2Ba 2gydF4y2Ba ≤gydF4y2Ba VgydF4y2Ba pgydF4y2Ba hgydF4y2Ba _gydF4y2Ba 米gydF4y2Ba 一个gydF4y2Ba xgydF4y2Ba ,gydF4y2Ba

在哪里gydF4y2BaVgydF4y2Baph_maxgydF4y2Ba为最大可用定子相电压。gydF4y2Ba

永磁同步电机稳态电压方程为gydF4y2Ba

vgydF4y2Ba dgydF4y2Ba =gydF4y2Ba RgydF4y2Ba 年代gydF4y2Ba 我gydF4y2Ba dgydF4y2Ba −gydF4y2Ba ωgydF4y2Ba egydF4y2Ba lgydF4y2Ba 问gydF4y2Ba 我gydF4y2Ba 问gydF4y2Ba ,gydF4y2Ba

而且gydF4y2Ba

vgydF4y2Ba 问gydF4y2Ba =gydF4y2Ba RgydF4y2Ba 年代gydF4y2Ba 我gydF4y2Ba 问gydF4y2Ba +gydF4y2Ba ωgydF4y2Ba egydF4y2Ba (gydF4y2Ba lgydF4y2Ba dgydF4y2Ba 我gydF4y2Ba dgydF4y2Ba +gydF4y2Ba ψgydF4y2Ba 米gydF4y2Ba )gydF4y2Ba .gydF4y2Ba

对于额定转速以上的转子,定子电阻可以忽略不计,磁场减弱gydF4y2BadgydF4y2Ba设在当前组件gydF4y2Ba我gydF4y2Bad_fwgydF4y2Ba是由gydF4y2Ba问gydF4y2Ba设在组件gydF4y2Ba我gydF4y2Baq_fwgydF4y2Ba从gydF4y2BavgydF4y2Ba问gydF4y2Ba稳态方程:gydF4y2Ba

我gydF4y2Ba dgydF4y2Ba _gydF4y2Ba fgydF4y2Ba wgydF4y2Ba =gydF4y2Ba −gydF4y2Ba ψgydF4y2Ba 米gydF4y2Ba lgydF4y2Ba dgydF4y2Ba +gydF4y2Ba 1gydF4y2Ba lgydF4y2Ba dgydF4y2Ba VgydF4y2Ba pgydF4y2Ba hgydF4y2Ba _gydF4y2Ba 米gydF4y2Ba 一个gydF4y2Ba xgydF4y2Ba 2gydF4y2Ba ωgydF4y2Ba egydF4y2Ba 2gydF4y2Ba −gydF4y2Ba (gydF4y2Ba lgydF4y2Ba 问gydF4y2Ba 我gydF4y2Ba 问gydF4y2Ba _gydF4y2Ba fgydF4y2Ba wgydF4y2Ba )gydF4y2Ba 2gydF4y2Ba ,gydF4y2Ba

最后,通过插gydF4y2Ba我gydF4y2Bad_fwgydF4y2Ba方程转化为PMSM转矩方程,得到以下多项式:gydF4y2Ba

9gydF4y2Ba pgydF4y2Ba 2gydF4y2Ba (gydF4y2Ba lgydF4y2Ba dgydF4y2Ba −gydF4y2Ba lgydF4y2Ba 问gydF4y2Ba )gydF4y2Ba 2gydF4y2Ba lgydF4y2Ba 问gydF4y2Ba 2gydF4y2Ba ωgydF4y2Ba egydF4y2Ba 2gydF4y2Ba 我gydF4y2Ba 问gydF4y2Ba _gydF4y2Ba fgydF4y2Ba wgydF4y2Ba 4gydF4y2Ba +gydF4y2Ba (gydF4y2Ba 9gydF4y2Ba pgydF4y2Ba 2gydF4y2Ba ψgydF4y2Ba 米gydF4y2Ba 2gydF4y2Ba lgydF4y2Ba 问gydF4y2Ba 2gydF4y2Ba ωgydF4y2Ba egydF4y2Ba 2gydF4y2Ba −gydF4y2Ba 9gydF4y2Ba pgydF4y2Ba 2gydF4y2Ba (gydF4y2Ba lgydF4y2Ba dgydF4y2Ba −gydF4y2Ba lgydF4y2Ba 问gydF4y2Ba )gydF4y2Ba 2gydF4y2Ba VgydF4y2Ba pgydF4y2Ba hgydF4y2Ba _gydF4y2Ba 米gydF4y2Ba 一个gydF4y2Ba xgydF4y2Ba 2gydF4y2Ba )gydF4y2Ba 我gydF4y2Ba 问gydF4y2Ba _gydF4y2Ba fgydF4y2Ba wgydF4y2Ba 2gydF4y2Ba −gydF4y2Ba 12gydF4y2Ba TgydF4y2Ba rgydF4y2Ba egydF4y2Ba fgydF4y2Ba pgydF4y2Ba ψgydF4y2Ba 米gydF4y2Ba lgydF4y2Ba dgydF4y2Ba lgydF4y2Ba 问gydF4y2Ba ωgydF4y2Ba egydF4y2Ba 2gydF4y2Ba 我gydF4y2Ba 问gydF4y2Ba fgydF4y2Ba wgydF4y2Ba +gydF4y2Ba 4gydF4y2Ba TgydF4y2Ba rgydF4y2Ba egydF4y2Ba fgydF4y2Ba 2gydF4y2Ba lgydF4y2Ba dgydF4y2Ba 2gydF4y2Ba ωgydF4y2Ba egydF4y2Ba 2gydF4y2Ba =gydF4y2Ba 0gydF4y2Ba

的gydF4y2Ba问gydF4y2Ba-轴分量由解该多项式得到。gydF4y2Ba

假设gydF4y2Ba

机器参数为常数。gydF4y2Ba

限制gydF4y2Ba

自动生成的电流参考在预模拟阶段引入延迟。对于中等功率的PMSM驱动器,延迟约为300毫秒。gydF4y2Ba

港口gydF4y2Ba

输入gydF4y2Ba

全部展开gydF4y2Ba

PMSM产生的期望机械转矩,单位N*m。gydF4y2Ba

数据类型:gydF4y2Ba单gydF4y2Ba|gydF4y2Ba双gydF4y2Ba

转子的机械角速度,通过直接测量PMSM获得,单位为rad/s。gydF4y2Ba

数据类型:gydF4y2Ba单gydF4y2Ba|gydF4y2Ba双gydF4y2Ba

对于ZDAC方法,该值用于限制输出参考转矩和转矩极限。对于查找表方法,此值用作查找表的输入。gydF4y2Ba

数据类型:gydF4y2Ba单gydF4y2Ba|gydF4y2Ba双gydF4y2Ba

输出gydF4y2Ba

全部展开gydF4y2Ba

参考gydF4y2BadgydF4y2Ba- - -gydF4y2Ba问gydF4y2Ba输入到PMSM电流控制器的电流,在a。gydF4y2Ba

数据类型:gydF4y2Ba单gydF4y2Ba|gydF4y2Ba双gydF4y2Ba

参考转矩由计算的转矩极限饱和gydF4y2BaTqLimgydF4y2Ba在N * m。gydF4y2Ba

数据类型:gydF4y2Ba单gydF4y2Ba|gydF4y2Ba双gydF4y2Ba

由系统的电气和机械约束所施加的转矩限制,单位为N*m。gydF4y2Ba

数据类型:gydF4y2Ba单gydF4y2Ba|gydF4y2Ba双gydF4y2Ba

参数gydF4y2Ba

全部展开gydF4y2Ba

一般参数gydF4y2Ba

电源直流链路标称电压。gydF4y2Ba

最大允许PMSM功率。gydF4y2Ba

最大允许PMSM转矩。gydF4y2Ba

块的采样时间(继承的为-1)。如果在触发子系统中使用此块,请将采样时间设置为-1。如果在连续变步长模型中使用此块,则可以显式指定样本时间。gydF4y2Ba

参考生成策略gydF4y2Ba

选择确定当前引用的策略。gydF4y2Ba

查找表中用于确定当前引用的速度向量。gydF4y2Ba

在查找表中用于确定电流参考的转矩矢量。gydF4y2Ba

直流链路电压矢量在查找表中用于确定电流参考。gydF4y2Ba

直轴电流参考查找数据。gydF4y2Ba

正交轴电流参考查找数据。gydF4y2Ba

指定波形技术。gydF4y2Ba

依赖关系gydF4y2Ba

此参数仅在以下情况下可见gydF4y2Ba当前的引用gydF4y2Ba被设置为gydF4y2Ba自动生成按照查询表gydF4y2Ba.gydF4y2Ba

安全系数用于计算电流基准产生时允许的最大相电压。gydF4y2Ba

依赖关系gydF4y2Ba

此参数仅在以下情况下可见gydF4y2Ba当前的引用gydF4y2Ba被设置为gydF4y2Ba自动生成按照查询表gydF4y2Ba.gydF4y2Ba

转子上的永磁极对数。gydF4y2Ba

峰值永磁磁通联动。gydF4y2Ba

纵轴电感。gydF4y2Ba

交轴电感。gydF4y2Ba

每相定子电阻。gydF4y2Ba

模型的例子gydF4y2Ba

参考文献gydF4y2Ba

[1]哈克,钟先生,m.f.拉赫曼。改进的内部永磁同步电机驱动轨迹控制与扩展的工作极限。gydF4y2Ba电气与电子工程学报。gydF4y2Ba2003年第22卷第1期,第49页。gydF4y2Ba

[2] Carpiuc, S., C. Lazar和D. I. Patrascu。外励同步电机的最优转矩控制。gydF4y2Ba控制工程与应用信息学“,”gydF4y2Ba2012年第14卷第2期,第80-88页。gydF4y2Ba

扩展功能gydF4y2Ba

C / c++代码生成gydF4y2Ba
使用Simulink®Coder™生成C和c++代码。gydF4y2Ba

版本历史gydF4y2Ba

介绍了R2017bgydF4y2Ba

Baidu
map