表面贴装PMSM

三相外部永磁正弦反电动势同步电机

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描述

这表面贴装PMSM块实现具有正弦背部电动势的三相外部永磁同步电动机（PMSM）。该块使用三相输入电压来调节各个相电流，允许控制电动机扭矩或速度。

默认情况下，该块设置仿真类型参数到连续在仿真期间使用连续采样时间。如果要为固定步骤双和单精度目标生成代码，则考虑将参数设置为离散的。然后指定采样时间，TS范围。

在这一点参数标签，如果选择反电动势或者扭矩常数，这些方程的块实现一个来计算永久磁链恒定。

环境	方程
`反电动势`	${λ.}_{P. m} = \frac{1}{\sqrt{3.}} \cdot \frac{{K.}_{E.}}{1000 P.} \cdot \frac{60.}{2 π}$
`扭矩常数`	${λ.}_{P. m} = \frac{2}{3.} \cdot \frac{{K.}_{T.}}{P.}$

电机结构

该图显示了电动机上具有单杆对的电动机结构。

由于永磁体引起的电动机磁场产生具有电动机角度的磁通量的正弦速率。

对于轴惯例，一种-PHASE和永久磁铁的磁通被对齐时马达角θ._R.是零。

三相正弦模型电气系统

块器具这些等式中，在电动机的磁通参考帧（dq坐标系）表示。在马达参考帧的所有数量都提到了定子。

$\begin{array}{l} {ω.}_{E.} = P. {ω.}_{m} \\ \frac{D.}{D. T.} {一世}_{D.} = \frac{1}{{L.}_{D.}} {V.}_{D.} - \frac{R.}{{L.}_{D.}} {一世}_{D.} + \frac{{L.}_{问：}}{{L.}_{D.}} P. {ω.}_{m} {一世}_{问：} \end{array}$

$\frac{D.}{D. T.} {一世}_{问：} = \frac{1}{{L.}_{问：}} {V.}_{问：} - \frac{R.}{{L.}_{问：}} {一世}_{问：} - \frac{{L.}_{D.}}{{L.}_{问：}} P. {ω.}_{m} {一世}_{D.} - \frac{{λ.}_{P. m} P. {ω.}_{m}}{{L.}_{问：}}$

${T.}_{E.} = 1.5 P. [{λ.}_{P. m} {一世}_{问：} + （ {L.}_{D.} - {L.}_{问：} ） {一世}_{D.} {一世}_{问：}]$

这L._问：和L._D.由于电动机磁体的显着性，电感表示相电感和电动机位置之间的关系。对于表面贴装PMSM， ${L.}_{D.} = {L.}_{问：}$ 。

该公式使用这些变量。

L._问：那L._D.	Q-和D轴电感（H）
R.	定子绕组的电阻（欧姆）
一世_问：那一世_D.	Q-和d轴电流（A）
V._问：那V._D.	Q-和D轴电压（V）
ω._m	电动机的角度机械速度（rad / s）
ω._E.	电机的角速度电速度（弧度/秒）
λ._下午	永久磁铁的磁链（WB）
K._E.	反电动势（EMF）（Vpk_LL / KRPM，其中Vpk_LL是峰值电压线到线测量）
K._T.	转矩常数（N·M / A）
P.	杆对数
T._E.	电磁扭矩（nm）
θ._E.	电角度（弧度）

机械系统

电动机角速度由：

$\begin{matrix} \frac{D.}{D. T.} {ω.}_{m} = \frac{1}{j} （ {T.}_{E.} - {T.}_{F} - F {ω.}_{m} - {T.}_{m} ） \\ \frac{D. {θ.}_{m}}{D. T.} = {ω.}_{m} \end{matrix}$

该公式使用这些变量。

j	电机和载荷的组合惯性（KGM ^ 2）
F	电机和负载的组合的粘滞摩擦（N·M /（弧度/秒））
θ._m	电机机械角位置（RAD）
T._m	电机轴扭矩（Nm）的
T._E.	电磁扭矩（nm）
T._F	电机轴静电摩擦扭矩（NM）
ω._m	电动机的角度机械速度（rad / s）

电源会计

对于电力核算，块实现这些方程。

总线信号			描述	多变的	方程式
`pwrinfo.`	`pwrtrnsfrd.`- 块之间的功率传输正信号表示流入块负信号指示流块的出	`PWRMTR.`	机械力量	P._MOT.	${P.}_{m O. T.} = - {ω.}_{m} {T.}_{E.}$
	`pwrtrnsfrd.`- 块之间的功率传输正信号表示流入块负信号指示流块的出	`PwrBus`	电源	P._公共汽车	${P.}_{B. 你 S.} = {V.}_{一种 N} {一世}_{一种} + {V.}_{B. N} {一世}_{B.} + {V.}_{C N} {一世}_{C}$
	`PwrNotTrnsfrd`- 交叉过块边界，但未转移正信号表示输入消极信号指示损失	`pwrelecloss.`	电阻功率损失	P._ELEC.	${P.}_{E. L. E. C} = - \frac{3.}{2} （ {R.}_{S.} {一世}_{S. D.}^{2} + {R.}_{S.} {一世}_{S. 问：}^{2} ）$
	`PwrNotTrnsfrd`- 交叉过块边界，但未转移正信号表示输入消极信号指示损失	`PwrMechLoss`	机械动力损失	P._莫书	什么时候端口配置被设定为`扭矩`： ${P.}_{m E. C H} = - （ {ω.}_{m}^{2} F + \| {ω.}_{m} \| {T.}_{F} ）$ 什么时候端口配置被设定为`速度`： ${P.}_{m E. C H} = 0.$
	`pwrstored.`- 存储的能量变化率积极的信号表明增加负信号表示减少	`pwrmtrstored.`	储存电机功率	P._str.	${P.}_{S. T. R.} = {P.}_{B. 你 S.} + {P.}_{m O. T.} + {P.}_{E. L. E. C} + {P.}_{m E. C H}$

该公式使用这些变量。

R._S.	定子电阻（欧姆）
一世_一种那一世_B.那一世_C	定子阶段A，B和C电流（a）
一世_SQ.那一世_SD.	定子Q-和d轴电流（A）
V._一个那V._BN.那V._CN.	定子相位A，B和C的电压（V）
ω._m	电动机的角度机械速度（rad / s）
F	合并的电机和负载粘性阻尼N·M /（弧度/秒）
T._E.	电磁扭矩（nm）
T._F	组合电动机和载荷摩擦扭矩（NM）

港口

输入

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`LdTrq`- 电机负载扭矩
`标量子`

在电机轴上负载扭矩，T._m在N·米。

依赖性

要创建此端口，请选择扭矩为了端口配置范围。

`SPD`- 电机轴转速
`标量子`

马达的角速度，ω._m，在rad / s中。

依赖性

要创建此端口，请选择速度为了端口配置范围。

`Phasevolt.`- 定子终端电压
`1`-经过-`3.`大批

定子端子电压，V._一种那V._B.，和V._C，在V.

输出

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`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	多变的	单位
`IaStator`			定子相电流a	一世_一种	一种
`IBStator.`			定子相电流b	一世_B.	一种
`IcStator`			定子相电流c	一世_C	一种
`IDSYNC`			直接轴电流	一世_D.	一种
`IQSync.`			正交轴电流	一世_问：	一种
`vdsync.`			直轴电压	V._D.	V.
`VqSync`			正交轴电压	V._问：	V.
`MTRSPD.`			马达的角速度机械速度	ω._m	rad / s
`薄波`			电机机械角度位置	θ._m	Rad.
`MTRQ.`			电磁转矩	T._E.	N·M.
`pwrinfo.`	`pwrtrnsfrd.`	`PWRMTR.`	机械力量	P._MOT.	W.
	`pwrtrnsfrd.`	`PwrBus`	电源	P._公共汽车	W.
	`PwrNotTrnsfrd`	`pwrelecloss.`	电阻功率损失	P._ELEC.	W.
	`PwrNotTrnsfrd`	`PwrMechLoss`	机械动力损失	P._莫书	W.
	`pwrstored.`	`pwrmtrstored.`	储存电机功率	P._str.	W.

`PhaseCurr`- 相位A，B，C的电流
`1`-经过-`3.`大批

A，B，C电流，一世_一种那一世_B.，和一世_C，在一个。

`MTRQ.`- 电机转矩
`标量子`

电动机扭矩，T._蒙在N·米。

依赖性

要创建此端口，请选择速度为了机械输入配置范围。

`MTRSPD.`- 电机转速
`标量子`

马达的角速度，ω._蒙，在rad / s中。

依赖性

要创建此端口，请选择扭矩为了机械输入配置范围。

参数

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块选项

`机械输入配置`- 选择端口配置
`扭矩`（默认）|`速度`

此表总结了端口配置。

端口配置	创建输入端口	创建输出端口
`扭矩`	`LdTrq`	`MTRSPD.`
`速度`	`SPD`	`MTRQ.`

`仿真类型`- 选择模拟类型
`连续`（默认）|`离散的`

默认情况下，块使用仿真期间使用连续采样时间。如果要为单精度目标生成代码，考虑将参数设置为离散的。

依赖性

环境仿真类型到离散的创建采样时间，TS范围。

`采样时间（TS）`- 采样时间离散积分
`标量子`

积分采样时间离散模拟，以s。

依赖性

环境仿真类型到离散的创建采样时间，TS范围。

加载参数

`文件`- 路径电机参数“的.m”或“.MAT”文件
`标量子`

输入路径电机参数“的.m”或“.MAT”文件，您使用的电机控制模块组™参数估计工具保存。您也可以点击浏览按钮导航并选择“.m”或“.mat”文件和更新文件与文件名和路径参数。对于与电动机参数估计过程的详细信息，请参阅使用推荐的硬件估算PMSM参数。

从文件加载- 单击此按钮可从“.m”或“.mat”文件中读取估计的电机参数（由此指示）文件参数），并把它们加载到电机块。
保存到文件- 单击此按钮可从电机块读取电机参数，并将其保存到“.m”或“.mat”文件中（具有您指定的文件名和位置文件范围）。

笔记

在你点击之前保存到文件按钮，确保目标文件名文件参数有两种“.M”或“.MAT”扩展名。如果你使用的任何其他文件扩展名，该块显示一条错误消息。

参数

`极对数（P）`- 极对数
`标量子`

电机极对，P.。

`定子相位率每相（RS）`- 反抗
`标量子`

每相的定子相电阻，R._S.，欧姆。

`定子d轴电感（Ldq_）`- 电感
`标量子`

定子电感，L._DQ在H.

`永久性通量连杆常数（Lambda_pm）`- 助焊剂
`标量子`

永久性通量连杆常数，λ._下午，在WB中。

`反效率常数（KE）`- 反电动势
`标量子`

背部电动势，EMF，K._E.在高峰Vpk_LL / KRPM。Vpk_LL是峰值电压线 - 线测量。

为了计算永久磁链恒定，则块实现这个等式。

${λ.}_{P. m} = \frac{1}{\sqrt{3.}} \cdot \frac{{K.}_{E.}}{1000 P.} \cdot \frac{60.}{2 π}$

`扭矩常数（kt）`- 扭矩常数
`标量子`

扭矩常数，K._T.在N·M / A。

为了计算永久磁链恒定，则块实现这个等式。

${λ.}_{P. m} = \frac{2}{3.} \cdot \frac{{K.}_{T.}}{P.}$

`生理惰性，粘性阻尼，和静摩擦（机械）`- 惯性，阻尼，摩擦
`向量`

电机的机械性能：

惯性，j在千克。米^ 2
粘性阻尼，F在N·M /（弧度/秒）
静摩擦力，T._F在N·米

依赖性

要启用此参数，请选择扭矩配置参数。

初始值

`初始D轴和Q轴电流（IDQ0）`- 当前的
`向量`

初始Q-和d轴电流，一世_问：，一世_D.，在一个。

`最初的机械位置（theta_init）`- 角度
`标量子`

初始电机角位置，θ._M0.在弧度。

`最初的机械速度（omega_init）`- 速度
`标量子`

电机的初始角速度，ω._M0.，在rad / s中。

依赖性

要启用此参数，请选择扭矩配置参数。

参考

[1] Kundur，P.电力系统稳定性和控制。纽约：麦格劳希尔，1993。

[2]安德森，第三米。断电电力系统分析。新泽西州霍博肯市：威利 - IEEE出版社，1995年。

扩展能力

C / C ++代码生成
使用Simulink®Coder™生成C和C ++代码。万博1manbetx

在R2017A介绍

表面贴装PMSM

描述

电机结构

三相正弦模型电气系统

机械系统

电源会计

港口

输入

LdTrq- 电机负载扭矩标量子

依赖性

SPD- 电机轴转速标量子

依赖性

Phasevolt.- 定子终端电压1-经过-3.大批

输出

信息- 总线信号公共汽车

PhaseCurr- 相位A，B，C的电流1-经过-3.大批

MTRQ.- 电机转矩标量子

依赖性

MTRSPD.- 电机转速标量子

依赖性

参数

机械输入配置- 选择端口配置扭矩（默认）|速度

仿真类型- 选择模拟类型连续（默认）|离散的

依赖性

采样时间（TS）- 采样时间离散积分标量子

依赖性

文件- 路径电机参数“的.m”或“.MAT”文件标量子

极对数（P）- 极对数标量子

定子相位率每相（RS）- 反抗标量子

定子d轴电感（Ldq_）- 电感标量子

永久性通量连杆常数（Lambda_pm）- 助焊剂标量子

反效率常数（KE）- 反电动势标量子

扭矩常数（kt）- 扭矩常数标量子

生理惰性，粘性阻尼，和静摩擦（机械）- 惯性，阻尼，摩擦向量

依赖性

初始D轴和Q轴电流（IDQ0）- 当前的向量

最初的机械位置（theta_init）- 角度标量子

最初的机械速度（omega_init）- 速度标量子

依赖性

参考

扩展能力

C / C ++代码生成使用Simulink®Coder™生成C和C ++代码。万博1manbetx

电机控制模块组文档

万博1manbetx

无刷直流电机控制简介

`LdTrq`- 电机负载扭矩
`标量子`

`SPD`- 电机轴转速
`标量子`

`Phasevolt.`- 定子终端电压
`1`-经过-`3.`大批

`信息`- 总线信号
公共汽车

`PhaseCurr`- 相位A，B，C的电流
`1`-经过-`3.`大批

`MTRQ.`- 电机转矩
`标量子`

`MTRSPD.`- 电机转速
`标量子`

`机械输入配置`- 选择端口配置
`扭矩`（默认）|`速度`

`仿真类型`- 选择模拟类型
`连续`（默认）|`离散的`

`采样时间（TS）`- 采样时间离散积分
`标量子`

`文件`- 路径电机参数“的.m”或“.MAT”文件
`标量子`

`极对数（P）`- 极对数
`标量子`

`定子相位率每相（RS）`- 反抗
`标量子`

`定子d轴电感（Ldq_）`- 电感
`标量子`

`永久性通量连杆常数（Lambda_pm）`- 助焊剂
`标量子`

`反效率常数（KE）`- 反电动势
`标量子`

`扭矩常数（kt）`- 扭矩常数
`标量子`

`生理惰性，粘性阻尼，和静摩擦（机械）`- 惯性，阻尼，摩擦
`向量`

`初始D轴和Q轴电流（IDQ0）`- 当前的
`向量`

`最初的机械位置（theta_init）`- 角度
`标量子`

`最初的机械速度（omega_init）`- 速度
`标量子`

C / C ++代码生成
使用Simulink®Coder™生成C和C ++代码。万博1manbetx