磁链梯形分布的三绕组直流无刷电机
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的BLDC块模型的永久磁铁同步机的三相Y形绕线定子。该块具有用于限定所述永久磁铁的磁通分布为转子角的函数四个选项。两个选项允许简单的参数通过假定反电动势一个完美的梯形。对于简单的参数,可以指定磁链或转子引起的反电动势。其他两个选项让使用指定表格数据更准确的结果。为更准确的结果,可以指定的交链磁通的偏导数或所测量的反电动势常数为给定的转子速度。
该图示出了用于定子绕组的等效电路。
这张图显示了在转子上有一个单极对的电机结构。
为上图中的轴惯例,一个-PHASE和永久磁铁磁通对齐的转子角度时θr是零。该块支持第二个转子轴万博1manbetx定义。对于第二个定义,转子的角度是一个三相磁轴和转子问设在。
由于永磁体的作用,转子磁场产生了磁通随转子角的梯形变化率。图中显示了流量的变化率。
反电动势是通量的变化率,由
地点:
Φ是永磁磁通连杆。
θ为转子角。
ω为机械转速。
高度h
由永磁体峰值磁通量推导出磁通分布的梯形变化率。
集成 在0到siv /2范围内,
地点:
Φ马克斯是永磁磁通连杆。
h为通量剖面高度的变化率。
θF为转子角范围,在此范围内,永磁磁通在定子中产生的反电动势是恒定的。
θW当转子以恒定速度运动时,反电动势线性增加或减少的转子角度范围。
重新排列方程前面,
穿过定子绕组电压是由定义
地点:
v一个,vb,vc是施加在三个电机电气连接上的外部电压。
R年代为各定子绕组的等效电阻。
我一个,我b,我c是在定子绕组中流动的电流。
和
为每个定子绕组内磁通量的变化率。
永磁体和三个绕组构成了连接每个绕组的总磁通。总通量定义为
地点:
ψ一个,ψb,ψc为连接各定子绕组的总通量。
laa,lbb,lcc为定子绕组的自感。
lab,l交流,l英航等是定子绕组的互感。
ψ我,ψbm,ψ厘米是连接定子绕组的永磁磁通量。
定子绕组的电感是转子角的函数,由
和
地点:
l年代是每相定子自感 - 每个定子绕组的平均自感。
l米是定子电感波动 - 在自感,用改变转子角互感波动。
米年代为定子互感—定子绕组之间的平均互感。
永久磁铁的磁通的每个定子绕组连接在如下图中所示的梯形轮廓。块器具使用查找表来计算永久磁铁的梯形轮廓通量值。
定义块的电压和力矩方程为
和
地点:
vd,v问,v0是d-轴,问-轴和零序电压。
P公园的转变,是由什么定义的
N为转子永磁磁极对数。
ω是转子机械转速。
和
为连接各相绕组的瞬时永磁磁通的偏导数。
我d,我问,我0是d-轴,问-轴和零序电流,定义为
ld=l年代+米年代+ 3/2l米。ld是定子d设在电感。
l问=l年代+米年代- 3/2l米。l问是定子问设在电感。
l0=l年代- 2米年代。l0为定子零序电感。
T为转子转矩。扭矩从电机外壳(阻塞物理端口C)流向电机转子(阻塞物理端口R)。
铁损分为两个术语,一个代表主路径磁化,另一个表示该场减弱操作期间变成有效横齿尖路径。铁损模型,它是基于对梅勒的工作[3]。
表示主磁化路径的项取决于定子感应均方根电压, :
这是空载运行时的主导条件。k是与每赫兹有效值伏特相关的反电动势常数。它被定义为 ,在那里f为电频率。右侧第一项为磁滞损失,第二项为涡流损失,第三项为过剩损失。出现在分子上的三个系数是由开路迟滞、涡流和超额损失的值导出的。
当消磁场建立时,表示齿尖交叉路径的术语变得很重要,并且可以通过有限元分析短路试验确定。它取决于与齿尖通量相关的均方根电动势, :
这三个分子项是由你提供的短路迟滞、涡流和超额损失的值推导出来的。
该块具有四个可选的热端口,一个用于每三个绕组和一个用于转子。这些端口默认是隐藏的。为了揭露热口,右键单击模型块,选择Simscape>块的选择,然后选择具有热端口所需的块的变体:复合三相端口|显示热端口或扩展的三相港口|显示热港。此操作在块图标上显示热端口,并公开温度依赖性和热的港口参数。这些参数将在本参考页面中进一步描述。
使用热端口来模拟铜电阻和铁损耗将电能转换为热量的影响。有关在执行机构块中使用热端口的详细信息,请参阅在模拟旋转和平移致动器的热效应。
使用变量设置,用于在模拟之前为块变量指定优先级和初始目标值。有关更多信息,请参见设置块变量的优先级和初始目标(的Simscape)。
[1] Kundur, P。电力系统稳定与控制。纽约,纽约州:McGraw Hill出版社,1993年。
[2] Anderson, p.m。电力系统故障分析。新泽西州霍博肯市:威利 - IEEE出版社,1995年。
梅勒,p.h., r.w robel,和d.h Holliday。无刷交流电机的计算效率铁损耗模型,满足额定磁通和磁场弱化操作。IEEE电机和驱动会议。2009年5月。