MTPA控制参考
计算每安培最大转矩(MTPA)和弱磁场操作的参考电流
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电机控制模块/控制/控制参考
描述
的<年代p一个n class="block">MTPA控制参考块计算
该块接受参考扭矩和反馈机械速度,并输出相应的
该模块通过求解数学关系计算参考电流值。计算采用国际单位制。当使用Per-Unit (PU)系统时,块将PU输入信号转换为SI单位进行计算,并在输出时将其转换回PU值。
这些方程描述了参考的计算
永磁同步电动机的数学模型
这些模型方程描述了永磁同步电动机在转子磁链参考系下的动力学:
地点:
是
d轴电压(伏特)。 是
问轴电压(伏特)。 是
d-轴电流(安培)。 是
问-轴电流(安培)。 为定子相绕组电阻(欧姆)。
为永磁磁链(Weber)。
是
d-轴磁链(Weber)。 是
问-轴磁链(Weber)。 为定子电压频率所对应的电转速,单位为弧度/秒。
为转子机械速度(弧度/秒)。
是
d-轴绕组电感(亨利)。 是
问-轴绕组电感(亨利)。 为永磁同步电动机产生的机电转矩(Nm)。
为加载力矩(Nm)。
为电机极对数。
惯性系数(kg-m<年代up>2).
摩擦系数(kg-m<年代up>2/秒)。
基地的速度
基准转速是电机在额定电压和额定负载下,在弱磁场区域之外的最大转速。这些方程描述了电机基本转速的计算。
逆变器电压约束通过计算
电流限位圈定义了电流约束,可以认为是:
在上式中,<年代p一个n class="inlineequation"> 为零的表面pmsm。对于内部pmsm,值为<年代p一个n class="inlineequation"> 而且<年代p一个n class="inlineequation"> 相应的MTPA被考虑。
利用前面的关系,我们可以计算出基本速度为:
地点:
为定子电压频率所对应的电转速,单位为弧度/秒。
为电机的机械基本速度(弧度/秒)。
是
d-轴电流(安培)。 是
问-轴电流(安培)。 是
d时-轴电压<年代p一个n class="inlineequation"> 为零(伏特)。 是
问时-轴电压<年代p一个n class="inlineequation"> 为零(伏特)。 是
d-轴绕组电感(亨利)。 是
问-轴绕组电感(亨利)。 为定子相绕组电阻(欧姆)。
为永磁磁链(Weber)。
是
d轴电压(伏特)。 是
问轴电压(伏特)。 为提供给电机的最大基本线到中性电压(峰值)(伏特)。
为输入到逆变器的直流电压(伏特)。
为电机的最大相电流(峰值)(安培)。
为电机极对数。
表面永磁同步电动机
对于表面永磁同步电动机,您可以通过使用零来实现最大扭矩
如果<年代p一个n class="inlineequation"> :
如果<年代p一个n class="inlineequation"> :
用于计算的饱和函数<年代p一个n class="inlineequation"> 描述如下:
如果<年代p一个n class="inlineequation"> ,
如果<年代p一个n class="inlineequation"> ,
如果<年代p一个n class="inlineequation"> ,
该块输出以下值:
地点:
为定子电压频率所对应的电转速,单位为弧度/秒。
为转子机械速度(弧度/秒)。
为电机的机械基本速度(弧度/秒)。
为电机的电气基本速度(弧度/秒)。
是
d-轴相电流对应MTPA(安培)。 是
问-轴相电流对应MTPA(安培)。 为参考扭矩(Nm)。
为电机极对数。
为永磁磁链(Weber)。
是
d-轴弱场电流(安培)。 是
问-轴弱场电流(安培)。 是
d-轴绕组电感(亨利)。 为电机的最大相电流(峰值)(安培)。
是
d轴饱和电流(安培)。 是
问轴饱和电流(安培)。 是
d-轴电流对应参考转矩和参考转速(安培)。 是
问-轴电流对应参考转矩和参考转速(安培)。
室内永磁同步电动机
对于一个内部永磁同步电动机,你可以通过计算最大扭矩
MTPA和磁场削弱操作的参考电流由以下公式定义:
以下两个方程描述了与给定速度值对应的最大可能转矩的弱磁场电流的计算:
下面两个方程描述了给定速度和扭矩值下的弱磁场电流的计算。
为了减少计算时间,该块使用近似来求解前面的多项式。
如果<年代p一个n class="inlineequation"> ,
如果<年代p一个n class="inlineequation"> ,
如果<年代p一个n class="inlineequation"> ,
如果<年代p一个n class="inlineequation"> ,
对于负参考扭矩值,符号为<年代p一个n class="inlineequation"> 而且<年代p一个n class="inlineequation"> 更新并相应地修改方程。
地点:
为产生参考转矩的估计最大电流(安培)。
为估计最大电流饱和值(安培)。
是最大值
d-轴相电流(峰值)(安培)。 是最大值
问-轴相电流(峰值)(安培)。 为参考扭矩(Nm)。
是
d-轴电流分量对应参考转矩和参考转速(安培)。 是
问-轴电流分量对应参考转矩和参考转速(安培)。 为电机极对数。
为永磁磁链(Weber)。
是
d-轴相电流对应MTPA(安培)。 是
问-轴相电流对应MTPA(安培)。 是
d-轴绕组电感(亨利)。 是
问-轴绕组电感(亨利)。 为电机的最大相电流(峰值)(安培)。
为提供给电机的最大基本线到中性电压(峰值)(伏特)。
是
d时-轴电压<年代p一个n class="inlineequation"> 为零(伏特)。 是
问时-轴电压<年代p一个n class="inlineequation"> 为零(伏特)。 为定子电压频率所对应的电转速,单位为弧度/秒。
是
d-轴电流(安培)。 是
问-轴电流(安培)。 是
d-轴弱场电流(安培)。 是
问-轴弱场电流(安培)。 为电机的机械基本速度(弧度/秒)。
港口
输入
输出
参数
模型的例子
参考文献
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[8]
扩展功能
版本历史
R2020a中引入