Simulink模擬---自帶PMSM電機模組介紹

沉沙丶qq254856473發表於2020-12-17

文章出處:https://blog.csdn.net/qlexcel/article/details/99481412#comments 這是一位大佬,膜拜一下,比我寫得詳細多啦

一、模組位置

二、模組配置

1、Configuration(配置)

1)、Number of phases(相數):裡面包含“3”和“5”兩個選項。當選擇“3”時表示為三相PMSM,當選擇“5”時表示為五相PMSM。當Back EMF waveform被設定成Trapezoidal方式,或者Rotor type被設定成Salient-pole方式時,此處將不能進行功能選擇。
2)、Back EMF waveform(反電動勢波形):裡面包含Sinusoidal和Trapezoidal兩個選項。選擇Sinusoidal表示此PMSM為正弦波激勵,選擇Trapezoidal表示此PMSM為梯形波激勵。無論選擇哪種激勵方式,Number of phases都將不能設定為5。
3)、Rotor type(轉子型別):裡面包含Round和Salient-pole兩個選項。選擇Salient-pole表示電機轉子為凸極型,選擇Round表示電機轉子為圓柱形。
4)、Mechanical input(機械輸入方式):裡面包含Torque Tm、Speed和Mechanical rotational三個選項。其中,較為常用的是前兩個,Torque Tm表示負載轉矩,Speed表示機械角速度。
5)、Preset model(電機的型別):裡面包含No和各種功率等級的電機選項。當選擇No時,可以對電機的引數進行修改;當選擇其他型別的電機時,電機引數已經確定,將不能對電機的引數進行設定。

2、Parameters(引數設定)

1)、Stator phase resistance Rs(ohm)(定子電阻):設定電機定子電阻的大小,單位為Ω。
2)、Inductances[Ld(H)Lq(H)](定子電感):設定電機定子電感的大小,單位為H。
3)、Machine constant(電機常量值):當Specify選擇Flux linkage established by magnets(V.s)時,可以對Flux linkage(永磁體磁鏈)進行設定大小,單位為Wb;當Specify 選擇Voltage Constant時,可以對Voltage Constant進行設定大小,單位為V/krpm;當Specify 選擇Torque Constant 時,可以對Torque Constant進行設定大小,單位為N·m。
4)、Inertia, viscous damping, pole pairs, static friction [J(kg.m"2)F(N.m.s)p() Tf(N.m)]:可以分別設定電機的Inertia(轉動慣量)、viscous damping(阻尼係數)、pole pairs(極對數)和static friction(靜摩擦力),viscous damping通常設定為0。
5)、Initial conditions[wm(rad/s)thetam(deg)ia,ib(A)](電機的初始狀態):可以設定包括機械角速度、轉子位置、相電流ia和ib在內的數值大小。

3、Advanced(高階設定)

1)、Sample time(-1 for inherited):可以對取樣時間進行設定,當powergui設定為continues時,預設為-1,表示採用內部的取樣時間;當powergui設定為discrete時,可以對取樣時間進行設定。
2)、Rotor flux position when theta=0:此處用來設定同步旋轉座標系的選擇。當選擇Aligned with phase A axis(original Park)時,表示同步旋轉座標系採用的是前面所講的書本上常用座標系(見圖1-2);當選擇90degrees behind phase A axis(modified Park)時,表示同步旋轉座標系採用的是MATLAB自身所採用的座標系(見圖1-6)。

三、模組的使用

1、模組有4個輸入和一組輸出。A、B、C是電機模組的3根相線,一般接三相逆變橋:

Tm輸入是電機的負載扭矩,相當於此電機模組的負載。可以接入常數模組,也可以接入變化訊號,模擬負載的變化。

m輸出組,包含了電機模組的各種輸出訊號:

1)、is_a、is_b、is_c:3相電流值,以A為單位,是帶正負的實際電流大小,可以直接使用。

2)、Rotor speed wm:電機角速度(以rad/s為單位,要轉換為RPM轉速,需要除以2*PI,再乘以60)。

3)、Rotor angle thetam:電機轉子電角度,這個是0-360度範圍的,可以直接用來進行clark、park變換。(注意要先乘極對數,如極對數是4,那麼電機模組輸出的電角度就要乘以4,再進行FOC)。

4)、電機輸出扭矩,單位N*m。

5)h_a、h_b、h_c:霍爾訊號輸出。霍爾訊號示意圖如下:

常用方法:

1、使用Universal Bridge模組輸出電機的驅動電壓

2、使用step模組,產生模組的負載訊號。

3、使用bus selector模組輸出電機模組的輸出訊號。

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