热建模提供数据,帮助您设计效率和热保护到您的系统。某些区块Simscape™动力传动系统™制动器和制动器、离合器和齿轮库具有热变量,允许您确定热产生如何影响传动系统组件的效率和温度。例如,简单的齿轮块,模型的一个齿轮的基础和从动轮,有一个热变体,可以模拟热产生的啮合损失。为区块选择一个热变量,为区块添加一个热端口,并启用相关的热建模参数。
热端口是Simscape热域的物理端口。您可以通过将使用热域的其他Simscape产品的块连接到热端口来模拟热效应,如热交换和绝缘s manbetx 845Simscape动力传动系统热变体。
热端口与温度和热流相关,它们是Simscape热域的跨变量和通过变量。要测量热变量,你可以使用其中一种或两种方法:
使用Simscape日志节点记录模拟数据。使用。查看数据sscexplore
函数。
添加一个传感器从Simscape>基础库>热>热传感器库到模型。要测量温度,使用并联的理想的温度传感器块。要测量热流,使用串联理想热流传感器块。
在桌面模拟中使用数据日志记录有几个优点。数据记录的计算成本比使用测量块更低,它允许您:
使用Simscape results Explorer轻松查看模拟后的结果。
输出数据容易到MATLAB®后处理分析的工作空间。
然而,如果只使用数据记录来测量变量,那么在模拟过程中就不能将该变量的反馈信号输出到控制系统,而只能使用传感器来测量变量。另外,由于代码生成不支持数据日志记录,所以在目标硬件上执行实时模拟时万博1manbetx不能使用Simscape数据日志记录。
热建模参数是特定于设备的特性,决定了在模拟过程中热动力学如何影响设备温度和性能。
对于某些块,默认变体包括模拟热动力学所需的参数。对于这样的块,当您选择热变量时,参数尺寸会发生变化。例如,参数化的网格损失基于一个恒定的效率摩擦模型的默认变量简单的齿轮块,则指定效率参数使用标量值。如果您选择热变量简单的齿轮块,则必须使用向量来指定效率参数。
选择热变量可以实现额外的热建模参数。例如,选择热变型的简单的齿轮块使温度参数。要确定热损失的程度,块将根据为效率和温度参数。
这个例子展示了如何启用一个热端口,参数化一个热变量,并分析模拟热损失的仿真结果。
打开模型。在MATLAB命令提示符处,输入
sdl_gear_efficiency
检查的参数齿轮块。
为啮合的损失,摩擦模型被设置为Load-dependent效率
.的额定输出转矩是150 N *
和公称输出扭矩下的效率是0.8
.
要模拟模型并绘制变速箱效率,在模型窗口中,单击情节效率.
标称点的效率与区块内的参数值完全匹配。然而,效率只取决于扭矩。效率计算中不考虑温度因素。
要将温度作为效率计算的一个因素,请为齿轮组选择一个热变量。
右键单击齿轮块,并从上下文菜单中选择Simscape>块的选择.选择显示热港口.
参数化热变量。如果块对话框是打开的,关闭后再打开它,使热参数可见。为啮合的损失参数:
集摩擦模型来温度和负载相关的效率
.
为温度,指定[280 400 500]
.
为效率矩阵,指定[0.65 0.65 0.7;0.7 0.7 0.75;0.75 0.75 0.8]
.
为热的港口>初始温度参数,指定320。
为了模拟热传递,从Simscape基金会热库中添加块。
添加一个代表齿轮和环境之间的热流的块。打开模型万博1manbetx®库浏览器。从Simscape>基础库>热>热元素库,添加一个传导传热块到模型。
添加一个代表热参考点的块。也从热元素库,添加一个热参考块到模型。
添加块建模环境温度作为一个恒定的,理想的热能来源。
从Simscape>基础库>热>热的来源库,添加一个控制温度源块。
从Simscape>基础库>物理信号>来源库,添加一个PS常数块。指定值为320
为PS常数块。
如图所示排列连接块。
评估效率作为载荷扭矩和齿轮温度的函数。
模拟模型。
要绘制变速箱效率图,请在模型窗口中单击情节效率.放大以更好地查看效率曲线。
当负载转矩的大小约为其最大值的33%时,效率在8.5秒内达到峰值。效率不再仅仅依赖于负载转矩。
查看数据的耗散功率和齿轮温度:
在模型窗口中,单击探索仿真结果.
在节点树窗口中,展开齿轮>simple_gear_model节点。
CTRL +单击power_dissipated和温度节点。
在前半段仿真过程中,随着转矩负载和温度的增加,耗散的功率也随之增加。由于转矩负载的减少,在仿真的后半部分中耗散的功率减少了。然而,齿轮的温度继续上升,由于指定的矢量的效率温度参数。效率取决于负载扭矩和齿轮温度。