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ACIM Mechanical Parameter Estimator

估计交流感应电机 (ACIM) 的转子惯量和粘性阻尼

自 R2023a 起

库:
Motor Control Blockset / Parameter Estimation / ACIM Parameter Estimation

描述

ACIM Mechanical Parameter Estimator 模块使用相电流和电压、通过电机的直流电压、电机转速、磁化电流、转子和完整电机电阻、磁化和定子泄漏电感及其他测试配置元素来计算感应电机的以下机械参数:

  • 转子惯量 (J)

  • 粘性阻尼 (B)

该模块使用闭环磁场定向控制 (FOC) 以限制转速运行电机。在运行电机的同时,该模块还运行测试来估计粘性阻尼 (B)。经过预配置的持续时间后,该模块会结束这些测试以计算 B,然后通过关闭所有六个逆变器开关来触发减速。减速导致电机转速逐渐下降,最终达到零。该模块测量电机达到零转速所需的时间,并使用它来计算转子惯量 (J)。

端口

输入

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电流传感器测量的电机三相电流响应。

注意

提供 c 相电流输入是可选的。如果不提供 c 相电流输入,模块功能不会受到影响。

数据类型: single

您提供给逆变器的直流总线电压。

数据类型: single

当前电机转速。

数据类型: single

估计的感应电机的磁化电流。您可以将此输入端口连接到 Id0 Estimator 模块的 Id0 输出,也可以使用 Constant 模块手动提供磁化电流值。

数据类型: single

估计的定子电阻 Rs 和逆变器板电阻之和。您可以利用 ACIM Rs Estimator 模块的 Rs 输出来提供此输入,也可以利用 Constant 模块手动提供此值。

数据类型: single

估计的感应电机的转子电阻。您可以将此输入端口连接到 RrL Estimator 模块的 Rr 输出,也可以使用 Constant 模块手动提供转子电阻值。

数据类型: single

估计的感应电机的磁化电感。您可以将此输入端口连接到 RrL Estimator 模块的 Lm 输出,也可以使用 Constant 模块手动提供磁化电感值。

数据类型: single

估计的感应电机的定子泄漏电感。您可以将此输入端口连接到 RrL Estimator 模块的 Lls 输出,也可以使用 Constant 模块手动提供定子泄漏电感值。

数据类型: single

用于启动或停止模块执行的信号:

  • 1(脉冲的上升沿)- 此信号会启动模块执行。

  • 0(脉冲的下降沿)- 此信号会立即停止模块的执行以及模块正在运行的任何测试。如果在完成之前突然中断估计过程,模块不会计算或输出机械参数值。

数据类型: Boolean

下表总结了总线信号输入中与我们预期相符的配置元素。

类别配置元素单位

电机和逆变器硬件元素

极对数

-

额定频率

Hz

标称电机电流

A

标称电压

V

最大可测量逆变器电流

A

板电阻

欧姆

电流感测增益

A/ADC 计数

电压感测增益

V/ADC 计数

用于估计磁化电流 Id0 的元素

测量时间

开环斜坡时间

用于估计电机电阻 (Rs) 的元素

估计时间

Vd 参考电压 1

PU 电压

Vd 参考电压 2

PU 电压

用于估计转子电阻 (Rr)、磁化电感 (Lm)、定子泄漏电感 (Lls) 和转子泄漏电感 (Llr) 的元素

将频率 1 当作额定频率的比率

PU 频率

将频率 2 当作额定频率的比率

PU 频率

Lm 的高频

Hz

电压扫描的起始电压

PU 电压

电压扫描的电压阶跃

PU 电压

高频注入电压

PU 电压

用于估计电机惯量 (J) 和摩擦常量 (B) 的元素

闭环转速持续时间

闭环转速

RPM

FOC 的 Iq 参考电流

PU 电流

比例增益

-

积分增益

-

惯量估计的转速下限

RPM

-

参数估计采样时间

您可以将此输入端口连接到 ACIM Parameter Estimation Configurator 模块的 Config 输出端口。

数据类型: single

输出

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沿 abc 参考系的 a、b 和 c 轴的定子参考电压分量。

数据类型: single

估计的感应电机的惯量(以 kg.m2 为单位)。

数据类型: single

估计的感应电机的粘性阻尼(以 N.s/m 为单位)。

数据类型: single

用于开启或关闭逆变器的信号:

  • 1(逻辑高)- 在此信号为高期间,逆变器的所有六个开关都打开。

  • 0(逻辑低)- 在此信号为低期间,逆变器的所有六个开关都关闭。

数据类型: single

模块提供的用于检查的调试信号。总线包括以下调试信号。

调试信号描述单位

status

0

未完成机械参数估计

-

1

成功完成机械参数估计

-

CoastDownTime

测量的减速持续时间

Vdq

通过 d 轴和 q 轴的电压

伏特

Idq

通过 d 轴和 q 轴的电流

安培

VIAlphaBeta

通过 α 轴和 β 轴的电压和电流

伏特、安培

SlipPU

电机闭环运行期间的转差速度(采用标幺单位)

-

数据类型: single

扩展功能

C/C++ 代码生成
使用 Simulink® Coder™ 生成 C 代码和 C++ 代码。

版本历史记录

在 R2023a 中推出