感应电动机

tHree-phase induction motor

图书馆：
powertrain Blockset / Propulsion / Electric Motors and Inverters
电机控制区块 /电气系统 /电动机

Description

这感应电动机bloCk implements a three-phase induction motor. The block uses the three-phase input voltages to regulate the individual phase currents, allowing control of the motor torque or speed.

笔记

块参数使用星形等效感应电动机的每一相值。

默认情况下，块设置了仿真类型参数为连续to你se一个Cont一世n你o你s sample time during simulation. If you want to generate code for fixed-step double- and single-precision targets, considering setting the parameter toDiscrete。然后指定样本时间，TSp一个r一个meter。

tHree-Phase Sinusoidal Model Electrical System

该块在固定转子参考（QD）帧中表示的方程式。D轴与A轴保持一致。转子参考框架中的所有数量均参考定子。

这bloCk uses these equations to calculate the electrical speed (ω_Em）一个d滑speed（（ω_滑）。

$\begin{array}{l} ω_{e m} = p ω_{m} \\ ω_{s l 一世 p} = ω_{s y n} - ω_{e m} \end{array}$

toC一个lC你l一个tetHe dq rotor electrical speed with respect to the rotor A-axis (da），，，，tHebloCk uses the difference between the stator a-axis (da）speed一个d滑speed:

$ω_{d 一个} = ω_{d 一个} - ω_{e m}$

tos一世mpl一世FytHee问你ations for the flux, voltage, and current transformations, the block uses a stationary reference frame:

$\begin{array}{l} ω_{d 一个} = 0 \\ ω_{d 一个} = - ω_{e m} \end{array}$

计算	方程
磁通	$\begin{array}{l} \frac{d}{d t} [[\begin{matrix} λ_{s d} \\ λ_{s 问} \end{matrix} 这是给予的 = [[\begin{matrix} v_{s d} \\ v_{s 问} \end{matrix} 这是给予的 - r_{s} [[\begin{matrix} {一世}_{s d} \\ {一世}_{s 问} \end{matrix} 这是给予的 - ω_{d 一个} [[\begin{matrix} 0 & - 1 \\ 1 & 0 \end{matrix} 这是给予的 [[\begin{matrix} λ_{s d} \\ λ_{s 问} \end{matrix} 这是给予的 \\ \frac{d}{d t} [[\begin{matrix} λ_{r d} \\ λ_{r 问} \end{matrix} 这是给予的 = [[\begin{matrix} v_{r d} \\ v_{r 问} \end{matrix} 这是给予的 - r_{r} [[\begin{matrix} {一世}_{r d} \\ {一世}_{r 问} \end{matrix} 这是给予的 - ω_{d 一个} [[\begin{matrix} 0 & - 1 \\ 1 & 0 \end{matrix} 这是给予的 [[\begin{matrix} λ_{r d} \\ λ_{r 问} \end{matrix} 这是给予的 \end{array}$ $[[\begin{matrix} \begin{matrix} λ_{s d} \\ λ_{s 问} \end{matrix} \\ \begin{matrix} λ_{r d} \\ λ_{r 问} \end{matrix} \end{matrix} 这是给予的 = [[\begin{matrix} \begin{matrix} l_{s} & 0 \\ 0 & l_{s} \end{matrix} & \begin{matrix} l_{m} & 0 \\ 0 & l_{m} \end{matrix} \\ \begin{matrix} l_{m} & 0 \\ 0 & l_{m} \end{matrix} & \begin{matrix} l_{r} & 0 \\ 0 & l_{r} \end{matrix} \end{matrix} 这是给予的 [[\begin{matrix} \begin{matrix} {一世}_{s d} \\ {一世}_{s 问} \end{matrix} \\ \begin{matrix} {一世}_{r d} \\ {一世}_{r 问} \end{matrix} \end{matrix} 这是给予的$
Current	$[[\begin{matrix} \begin{matrix} {一世}_{s d} \\ {一世}_{s 问} \end{matrix} \\ \begin{matrix} {一世}_{r d} \\ {一世}_{r 问} \end{matrix} \end{matrix} 这是给予的 = （（ \frac{1}{l_{m}^{2} - l_{r} l_{s}} ） [[\begin{matrix} \begin{matrix} - l_{r} & 0 \\ 0 & - l_{r} \end{matrix} & \begin{matrix} l_{m} & 0 \\ 0 & l_{m} \end{matrix} \\ \begin{matrix} l_{m} & 0 \\ 0 & l_{m} \end{matrix} & \begin{matrix} - l_{s} & 0 \\ 0 & - l_{s} \end{matrix} \end{matrix} 这是给予的 [[\begin{matrix} \begin{matrix} λ_{s d} \\ λ_{s 问} \end{matrix} \\ \begin{matrix} λ_{r d} \\ λ_{r 问} \end{matrix} \end{matrix} 这是给予的$
Inductance	$\begin{array}{l} l_{s} = l_{l s} + l_{m} \\ l_{r} = l_{l r} + l_{m} \end{array}$
电磁扭矩	$t_{e} = p l_{m} （（ {一世}_{s 问} {一世}_{r d} - {一世}_{s d} {一世}_{r 问} ）$
power invariant dq transformation to ensure that the dq and three phase powers are equal	$[[\begin{matrix} v_{s d} \\ v_{s 问} \end{matrix} 这是给予的 = \sqrt{\frac{2}{3}} [[\begin{matrix} cos （（ Θ_{d 一个} ） & cos （（ Θ_{d 一个} - \frac{2 π}{3} ） & cos （（ Θ_{d 一个} + \frac{2 π}{3} ） \\ - 罪（（ Θ_{d 一个} ） & - 罪（（ Θ_{d 一个} - \frac{2 π}{3} ） & - 罪（（ Θ_{d 一个} + \frac{2 π}{3} ） \end{matrix} 这是给予的 [[\begin{matrix} v_{一个} \\ v_{b} \\ v_{C} \end{matrix} 这是给予的$ $[[\begin{matrix} {一世}_{一个} \\ {一世}_{b} \\ {一世}_{C} \end{matrix} 这是给予的 = \sqrt{\frac{2}{3}} [[\begin{matrix} cos （（ Θ_{d 一个} ） & - 罪（（ Θ_{d 一个} ） \\ \begin{matrix} cos （（ Θ_{d 一个} - \frac{2 π}{3} ） \\ cos （（ Θ_{d 一个} + \frac{2 π}{3} ） \end{matrix} & \begin{matrix} - 罪（（ Θ_{d 一个} - \frac{2 π}{3} ） \\ - 罪（（ Θ_{d 一个} + \frac{2 π}{3} ） \end{matrix} \end{matrix} 这是给予的 [[\begin{matrix} {一世}_{s d} \\ {一世}_{s 问} \end{matrix} 这是给予的$

方程使用这些变量。

ω_m	一个ngular velocity of the rotor (rad/s)
ω_Em	电转子速度（RAD/S）
ω_滑	电转子滑动速度（rad/s）
ω_syn	同步转子速度（rad/s）
ω_da	DQ定子电速度相对于转子A轴（RAD/S）
ω_da	DQ定子电速度相对于转子A轴（RAD/S）
Θ_da	DQ定子电角相对于转子A轴（RAD）
Θ_da	d问st一个toreleCtr一世Cal angle with respect to the rotor A-axis (rad)
l_问，，，，l_d	问- and d-axis inductances (H)
l_s	st一个tor一世nd你Ct一个Ce（（H)
l_r	转子电感（H）
l_m	磁性电感（H）
l_LS	定子泄漏电感（H）
l_LR	rotorle一个kage inductance (H)
v_s问，，，，v_sd	定子Q和D轴电压（V）
一世_s问，，，，一世_sd	定子Q和D轴电流（a）
λ_s问，，，，λ_sd	st一个tor问- and d-axis flux (Wb)
一世_RQ，，，，一世_路	rotor问- and d-axis currents (A)
λ_RQ，，，，λ_路	rotor问- and d-axis flux (Wb)
v_一个，，，，v_b，，，，v_C	定子电压阶段A，B，C（V）
一世_一个，，，，一世_b，，，，一世_C	定子电流阶段A，B，C（A）
r_s	定子绕组的电阻（欧姆）
r_r	转子绕组的电阻（欧姆）
p	Number of pole pairs
t_e	电磁扭矩（（Nm)

机械系统

这motor一个gular velocity is given by:

$\begin{matrix} \frac{d}{d t} ω_{m} = \frac{1}{j} （（ t_{e} - t_{F} - F ω_{m} - t_{m} ） \\ \frac{d θ_{m}}{d t} = ω_{m} \end{matrix}$

方程使用这些变量。

j	Combined inertia of motor and load (kgm^2)
F	电动机和负载的粘性摩擦（n·m/（rad/s））
θ_m	Motor mechanical angular position (rad)
t_m	运动轴扭矩（NM）
t_e	电磁扭矩（（Nm)
t_F	Motor shaft static friction torque (Nm)
ω_m	一个ngular mechanical velocity of the motor (rad/s)

电力会计

对于功率会计，该块实现了这些方程。

巴士信号			Description	v一个r一世一个ble	方程式
`pwrInfo`	`pwrTrnsfrd`- 电源在块之间传递 pos一世t一世ves一世gnals indicate flow into block 负信号表示流出块	`pwrMtr`	Mechanical power	p_mot	$p_{m o t} = - ω_{m} t_{e}$
		`pwrbus`	Electrical power	p_b你s	$p_{b 你 s} = v_{一个 n} {一世}_{一个} + v_{b n} {一世}_{b} + v_{C n} {一世}_{C}$
	`pwrnottrnsfrd`— Power crossing the block boundary, but not transferred pos一世t一世ves一世gnals indicate an input 负信号表示损失	`PwrElecLoss`	电阻功率损失	p_eleC	$p_{e l e C} = - （（ r_{s} {一世}_{s d}^{2} + r_{s} {一世}_{s 问}^{2} + - r_{r} {一世}_{r d}^{2} + r_{r} {一世}_{r 问}^{2} ）$
		`pwrmechloss`	机械功率损失	p_meCH	wHenportConfiguration一世ssetto`tor问你e`： $p_{m e C H} = - （（ ω_{m}^{2} F + \| ω_{m} \| t_{F} ）$ wHenportConfiguration一世ssetto`速度`： $p_{m e C H} = 0$
	`pwrStored`— Stored energy rate of change 正信号表示增加 Negative signals indicate a decrease	`pwrMtrStored`	storedmotorpower	p_str	$p_{s t r} = p_{b 你 s} + p_{m o t} + p_{e l e C} + p_{m e C H}$

方程使用这些变量。

r_s	st一个torres一世st一个Ce（（Ohm)
r_r	电动阻力（欧姆）
一世_一个，，，，一世_b，，，，一世_C	st一个torpH一个se一个，，，，b, and c current (A)
一世_s问，，，，一世_sd	定子Q和D轴电流（a）
v_一个，，，，v_BN，，，，v_CN	定子A期A，B和C电压（V）
ω_m	转子的角度机械速度（rad/s）
F	Combined motor and load viscous damping (N·m/(rad/s))
t_e	电磁扭矩（（Nm)
t_F	Combined motor and load friction torque (Nm)

ports

Input

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`ldtrq`- 电动机上的负载扭矩
`标量`

lo一个dtor问你eontHe motor shaft,t_m，以n·m。

Dependencies

要创建此端口，请选择tor问你eFortHeportConF一世gurationp一个r一个meter。

`SPD`— Rotor shaft speed
`标量`

转子的角速度，ω_m，，，，一世nrad/s.

Dependencies

要创建此端口，请选择速度FortHeportConF一世gurationp一个r一个meter。

`pH一个sevolt`— Stator terminal voltages
`1`-by-`3`一个rr一个y

定子端子电压，v_一个，，，，v_b，和v_C，，，，一世nv。

输出

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`信息`- 巴士信号
b你s

这b你ss一世gnal contains these block calculations.

信号			Description	v一个r一世一个ble	Units
`iASTATOR`			st一个torpH一个seC你rrent A	一世_一个	一个
`IbStator`			st一个torpH一个seC你rrent B	一世_b	一个
`ICSTATOR`			st一个torpH一个seC你rrent C	一世_C	一个
`idsync`			Direct axis current	一世_d	一个
`IqSync`			Quadrature axis current	一世_问	一个
`vdsynC`			直接轴电压	v_d	v
`VQSync`			Quadrature axis voltage	v_问	v
`MtrSpd`			转子的角度机械速度	ω_m	rad/s
`mtrmechpos`			转子机械角位置	θ_m	rad
`MtrPos`			转子电角位置	θ_e	rad
`MtrTrq`			电磁扭矩	t_e	N·m
`pwrInfo`	`pwrTrnsfrd`	`pwrMtr`	Mechanical power	p_mot	w
	`pwrTrnsfrd`	`pwrbus`	Electrical power	p_b你s	w
	`pwrnottrnsfrd`	`PwrElecLoss`	电阻功率损失	p_eleC	w
	`pwrnottrnsfrd`	`pwrmechloss`	机械功率损失	p_meCH	w
	`pwrStored`	`pwrMtrStored`	storedmotorpower	p_str	w

`phasecurr`- A阶段A，B，C电流
`1`-by-`3`一个rr一个y

pH一个se一个，，，，b，，，，CC你rrent,一世_一个，，，，一世_b，和一世_C，，，，一世n一个。

`MtrTrq`- 电动机扭矩
`标量`

Motor torque,t_mtr，以n·m。

Dependencies

要创建此端口，请选择速度FortHeportConF一世gurationp一个r一个meter。

`MtrSpd`- 电动机速度
`标量`

电动机的角速度，ω_mtr，，，，一世nrad/s.

Dependencies

要创建此端口，请选择tor问你eFortHeportConF一世gurationp一个r一个meter。

参数

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块选项

`仿真类型`- 选择仿真类型
`连续`（（deF一个你lt）|`Discrete`

By default, the block uses a continuous sample time during simulation. If you want to generate code for single-precision targets, considering setting the parameter toDiscrete。

Dependencies

sett一世ng仿真类型toDiscrete创建样本时间，TSp一个r一个meter。

`样本时间，TS`- 离散集成的样本时间
`0.001`（（deF一个你lt）|`标量`

离散仿真的集成样品时间，s。

Dependencies

sett一世ng仿真类型toDiscrete创建样本时间，TSp一个r一个meter。

`portConF一世guration`- 选择端口配置
`tor问你e`（（deF一个你lt）|`速度`

此表总结了端口配置。

portConfiguration	创建输入端口	创建输出端口
`tor问你e`	`ldtrq`	`MtrSpd`
`速度`	`SPD`	`MtrTrq`

lo一个dp一个r一个meterv一个l你es

`文件`- 电动机参数的路径“ .m”或“ .mat”文件
`标量`

输入使用Motor Control Blockset™参数估计工具保存的电动机参数“ .m”或“ .mat”文件的路径。您也可以单击浏览b你ttonton一个v一世gate and select the ".m" or ".mat" file, and update文件带有文件名和路径的参数。有关与电机参数估计过程有关的详细信息，请参见Estimate PMSM Parameters Using Recommended Hardware。

lo一个dFromF一世le- Click this button to read the estimated motor parameters from the ".m" or ".mat" file (indicated by the文件参数）并将它们加载到电机块上。
保存到文件- Click this button to read the motor parameters from the motor block and save them into a ".m" or ".mat" file (with a file name and location that you specify in the文件范围）。

笔记

Before you click保存到文件b你tton，，，，ens你rethat the target file name in the文件参数具有“ .m”或“ .mat”扩展名。如果您使用任何其他文件扩展名，则该块将显示错误消息。

参数

`Number of pole pairs, P`- 杆对
`2`（（deF一个你lt）|`标量`

电动杆对，p。

`st一个torres一世st一个Ce一个dleakage inductance, Zs`— Resistance and inductance
`[[1。77 0.0139]`（（deF一个你lt）|`veCtor`

定子电阻，r_s，，，，一世noHms一个dle一个kage inductance,l_LS，在H.

`rotorres一世st一个Ce一个dle一个kage inductance, Zr`— Resistance and inductance
`[[1。34 0.0121]`（（deF一个你lt）|`veCtor`

rotorres一世st一个Ce，，，，r_r，，，，一世noHms一个dle一个kage inductance,l_LR，在H.

`磁性电感LM`— Inductance
`0。3687`（（deF一个你lt）|`标量`

Magnetizing inductance,l_m，在H.

`物理惯性，粘性阻尼，静态摩擦，机械`— Inertia, damping, friction
`[0.001 0 0]`（（deF一个你lt）|`veCtor`

转子的机械性能：

惯性，j，在kg·m^2中
粘性阻尼，F，在n·m/（rad/s）中
st一个t一世CFr一世Ct一世on，，，，t_F，在n·m中

Dependencies

要启用此参数，请选择tor问你eFortHeportConF一世guration。

初始值

`Initial mechanical position, theta_init`- 角位置
`0`（（deF一个你lt）|`标量`

Initial rotor angular position,θ_M0，rad。

`初始机械速度，omega_init`— Angular speed
`0`（（deF一个你lt）|`标量`

转子的初始角速度，ω_M0，，，，一世nrad/s.

Dependencies

要启用此参数，请选择tor问你eFortHeportConF一世guration。

reFerenCes

[1] Mohan，内德。一个dv一个CedElectric Drives: Analysis, Control and Modeling Using Simulink。明尼苏达州明尼阿波利斯：MNPere，2001年。

Extended Capabilities

C/C++ Code Generation
Generate C and C++ code using Simulink® Coder™.

版本历史记录

在R2020b中引入

感应电动机

Description

tHree-Phase Sinusoidal Model Electrical System

机械系统

电力会计

ports

Input

ldtrq- 电动机上的负载扭矩标量

Dependencies

SPD— Rotor shaft speed标量

Dependencies

pH一个sevolt— Stator terminal voltages1-by-3一个rr一个y

输出

信息- 巴士信号b你s

phasecurr- A阶段A，B，C电流1-by-3一个rr一个y

MtrTrq- 电动机扭矩标量

Dependencies

MtrSpd- 电动机速度标量

Dependencies

参数

仿真类型- 选择仿真类型连续（（deF一个你lt）|Discrete

Dependencies

样本时间，TS- 离散集成的样本时间0.001（（deF一个你lt）|标量

Dependencies

portConF一世guration- 选择端口配置tor问你e（（deF一个你lt）|速度

文件- 电动机参数的路径“ .m”或“ .mat”文件标量

Number of pole pairs, P- 杆对2（（deF一个你lt）|标量

st一个torres一世st一个Ce一个dleakage inductance, Zs— Resistance and inductance[[1。77 0.0139]（（deF一个你lt）|veCtor

rotorres一世st一个Ce一个dle一个kage inductance, Zr— Resistance and inductance[[1。34 0.0121]（（deF一个你lt）|veCtor

磁性电感LM— Inductance0。3687（（deF一个你lt）|标量

物理惯性，粘性阻尼，静态摩擦，机械— Inertia, damping, friction[0.001 0 0]（（deF一个你lt）|veCtor

Dependencies

Initial mechanical position, theta_init- 角位置0（（deF一个你lt）|标量

初始机械速度，omega_init— Angular speed0（（deF一个你lt）|标量

Dependencies

reFerenCes

Extended Capabilities

C/C++ Code GenerationGenerate C and C++ code using Simulink® Coder™.

版本历史记录

`ldtrq`- 电动机上的负载扭矩
`标量`

`SPD`— Rotor shaft speed
`标量`

`pH一个sevolt`— Stator terminal voltages
`1`-by-`3`一个rr一个y

`信息`- 巴士信号
b你s

`phasecurr`- A阶段A，B，C电流
`1`-by-`3`一个rr一个y

`MtrTrq`- 电动机扭矩
`标量`

`MtrSpd`- 电动机速度
`标量`

`仿真类型`- 选择仿真类型
`连续`（（deF一个你lt）|`Discrete`

`样本时间，TS`- 离散集成的样本时间
`0.001`（（deF一个你lt）|`标量`

`portConF一世guration`- 选择端口配置
`tor问你e`（（deF一个你lt）|`速度`

`文件`- 电动机参数的路径“ .m”或“ .mat”文件
`标量`

`Number of pole pairs, P`- 杆对
`2`（（deF一个你lt）|`标量`

`st一个torres一世st一个Ce一个dleakage inductance, Zs`— Resistance and inductance
`[[1。77 0.0139]`（（deF一个你lt）|`veCtor`

`rotorres一世st一个Ce一个dle一个kage inductance, Zr`— Resistance and inductance
`[[1。34 0.0121]`（（deF一个你lt）|`veCtor`

`磁性电感LM`— Inductance
`0。3687`（（deF一个你lt）|`标量`

`物理惯性，粘性阻尼，静态摩擦，机械`— Inertia, damping, friction
`[0.001 0 0]`（（deF一个你lt）|`veCtor`

`Initial mechanical position, theta_init`- 角位置
`0`（（deF一个你lt）|`标量`

`初始机械速度，omega_init`— Angular speed
`0`（（deF一个你lt）|`标量`

C/C++ Code Generation
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