ACIM Slip Speed Estimator

计算 AC 感应电机的转差速度

库:
Motor Control Blockset / Controls / Control Reference
Motor Control Blockset HDL Support / Controls / Control Reference

描述

ACIM Slip Speed Estimator 模块估计感应电机的机械转差速度（同步转速和转子转速之差）。

该模块接受 d 轴和 q 轴电流的参考值，并输出计算的感应电机转差速度。

方程

下列方程描述感应电机磁场定向控制 (FOC) 的转差速度值的利用：

$τ_{r} = (\frac{L_{r}}{R_{r}})$

$ω_{e_slip} = (\frac{L_{m} \cdot i_{sq}^{r e f}}{τ_{r} \cdot λ_{rd}})$

$ω_{e} = ω_{r} + ω_{e_s l i p}$

$θ_{e} = \int ω_{e} \cdot d t = \int (ω_{r} + ω_{e_s l i p}) \cdot d t = θ_{r} + θ_{s l i p}$

如果我们保持转子磁通不变，并且 d 轴与转子磁通参考系对齐，则我们可以推断：

$λ_{rd} = L_{m} i_{s d}$

此模块按照如下方式实现上述计算：

$ω_{s l i p} = (\frac{1}{p}) (\frac{1}{τ_{r}}) (\frac{i_{s q}^{r e f}}{i_{s d}^{r e f}})$

有关详细的方程组和假设，请参阅感应电机的数学模型。

其中：

$ω_{e_slip}$ 是转子的电气转差速度（弧度/秒）。
$ω_{slip}$ 是转子的机械转差速度（弧度/秒）。
$ω_{e}$ 是对应于定子电压频率的电角速度（弧度/秒）。
$ω_{m}$ 是转子机械转速（弧度/秒）。
$ω_{r}$ 是转子电角速度（弧度/秒）。
$L_{m}$ 是电机的磁化电感（亨）。
$R_{r}$ 是转子相对于定子的电阻 (ohm)。
$i_{s d}^{r e f}$ 和 $i_{s q}^{r e f}$ 是参考定子 d 轴和 q 轴电流（安培）。
$τ_{r}$ 是转子时间常量（秒）。
$λ_{r d}$ 是转子的 d 轴磁链（韦伯）。

示例

使用转速传感器实现感应电机的磁场定向控制

此示例采用磁场定向控制 (FOC) 方法来控制三相 AC 感应电机 (ACIM) 的转速。FOC 算法需要转子转速反馈，在此示例中通过使用正交编码器获得此反馈。有关 FOC 的详细信息，请参阅磁场定向控制。

打开模型

端口

输入

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I_sd^ref — 参考 d 轴定子电流
标量

参考 d 轴定子电流。

数据类型: single | double | fixed point

I_sq^ref — 参考 q 轴定子电流
标量

参考 q 轴定子电流。

数据类型: single | double | fixed point

输出

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⍵_m^slip — 感应电机的转差转速
标量

模块计算的转子机械转差转速。

数据类型: single | double | fixed point

参数

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极对数 — 电机中可用的极对数
`2` (默认) | 标量

感应电机中可用的极对数。

转差估计方法 — 转差估计用的电机参数类型
集总电机参数 (默认) | 基于转差的 LUT

自 R2026a 起

指定模块用于估计转差转速的电机参数类型。

集总电机参数 - 使用集总电路值生成转差估计值。
基于转差的 LUT - 使用参考转差查找数据生成转差估计值。

转子电阻(Ohm) — 电机转子电阻
`1.05` (默认) | 标量

感应电机的转子电阻，以 ohm 为单位。

依赖关系

要启用此参数，请将转差估计方法参数设置为集总电机参数。

转子泄漏电感(H) — 转子绕组的漏感
`6.81e-3` (默认) | 标量

与转子绕组相关的泄漏磁通产生的电感（以亨为单位）。

依赖关系

要启用此参数，请将转差估计方法参数设置为集总电机参数。

磁化电感(H) — 感应电机的磁化电感
`30e-3` (默认) | 标量

由磁化磁通产生的电感（以亨为单位）。

依赖关系

要启用此参数，请将转差估计方法参数设置为集总电机参数。

输出饱和(rpm) — 模块输出的饱和值
`150` (默认) | 标量

模块输出的饱和值（以 rpm 为单位）。

依赖关系

要启用此参数，请将转差估计方法参数设置为集总电机参数。

D 轴电流断点矢量，id (A) — d 轴电流查找矢量
`[0 10 20 30]` (默认) | 矢量

自 R2026a 起

用于转差转速查找表的 d 轴电流查找矢量（以安培为单位）。该矢量可以包含任意数量的元素。

依赖关系

要启用此参数，请将转差估计方法参数设置为基于转差的 LUT。

Q 轴电流断点矢量，id (A) — q 轴电流查找矢量
`[0 10 20 30 40]` (默认) | 矢量

自 R2026a 起

用于转差转速查找表的 q 轴电流查找矢量（以安培为单位）。该矢量可以包含任意数量的元素。

依赖关系

要启用此参数，请将转差估计方法参数设置为基于转差的 LUT。

基于转差的 LUT，Slip(id,iq) (电角速度(弧度/秒)) — 参考转差查找数据
`[0,0,0,0,0;0,0,0,0,0;0,0,0,0,0;0,0,0,0,0]` (默认) | 矢量

自 R2026a 起

转差查找表数据（以弧度/秒为单位）。

依赖关系

要启用此参数，请将转差估计方法参数设置为基于转差的 LUT。

输入单位 — 输入值的单位
`Per-Unit (PU)` (默认) | SI 单位

输入值的单位。

基转速(rpm) — 标幺制的基转速
`1500` (默认) | 标量

标幺制的基转速（以 rpm 为单位）。

依赖关系

要启用此参数，请将输入单位设置为标幺(PU)。

基电流(A) — 标幺制的基电流
`10` (默认) | 标量

自 R2026a 起

标幺制的基电流（以安培为单位）。

依赖关系

要启用此参数，请将转差估计方法参数设置为基于转差的 LUT，并将输入单位参数设置为标幺(PU)。

扩展功能

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

HDL 代码生成
使用 HDL Coder™ 为 FPGA 和 ASIC 设计生成 VHDL、Verilog 和 SystemVerilog 代码。

HDL Coder™ 提供了影响 HDL 实现和综合逻辑的额外配置选项。

HDL 架构

此模块具有一个默认 HDL 架构。

HDL 模块属性


ConstrainedOutputPipeline	要通过移动设计中的现有延迟来放置在输出端的寄存器的数量。分布式流水线不会重新分布这些寄存器。默认值为 `0`。有关更多详细信息，请参阅 ConstrainedOutputPipeline (HDL Coder)。
InputPipeline	要在生成的代码中插入的输入流水线阶段数。分布式流水线和受限输出流水线可以移动这些寄存器。默认值为 `0`。有关更多详细信息，请参阅 InputPipeline (HDL Coder)。
OutputPipeline	要在生成的代码中插入的输出流水线阶段数。分布式流水线和受限输出流水线可以移动这些寄存器。默认值为 `0`。有关更多详细信息，请参阅 OutputPipeline (HDL Coder)。
SharingFactor	要映射到单个共享资源的功能等效的资源数量。默认值为 0。另请参阅Resource Sharing (HDL Coder)。

定点转换
使用 Fixed-Point Designer™ 设计和仿真定点系统。

版本历史记录

在 R2020b 中推出

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R2026a: 使用新模块参数计算转差转速

“模块参数”对话框现在包含使您能够使用转差查找表数据计算转差转速的参数。

另请参阅

Position Generator | Speed Measurement | ACIM Control Reference

ACIM Slip Speed Estimator

描述

方程

示例

使用转速传感器实现感应电机的磁场定向控制

端口

输入

Isdref — 参考 d 轴定子电流 标量

Isqref — 参考 q 轴定子电流 标量

输出

⍵mslip — 感应电机的转差转速 标量

参数

极对数 — 电机中可用的极对数 2 (默认) | 标量

转差估计方法 — 转差估计用的电机参数类型 集总电机参数 (默认) | 基于转差的 LUT

转子电阻(Ohm) — 电机转子电阻 1.05 (默认) | 标量

依赖关系

转子泄漏电感(H) — 转子绕组的漏感 6.81e-3 (默认) | 标量

依赖关系

磁化电感(H) — 感应电机的磁化电感 30e-3 (默认) | 标量

依赖关系

输出饱和(rpm) — 模块输出的饱和值 150 (默认) | 标量

依赖关系

D 轴电流断点矢量，id (A) — d 轴电流查找矢量 [0 10 20 30] (默认) | 矢量

依赖关系

Q 轴电流断点矢量，id (A) — q 轴电流查找矢量 [0 10 20 30 40] (默认) | 矢量

依赖关系

基于转差的 LUT，Slip(id,iq) (电角速度(弧度/秒)) — 参考转差查找数据 [0,0,0,0,0;0,0,0,0,0;0,0,0,0,0;0,0,0,0,0] (默认) | 矢量

依赖关系

输入单位 — 输入值的单位 Per-Unit (PU) (默认) | SI 单位

基转速(rpm) — 标幺制的基转速 1500 (默认) | 标量

依赖关系

基电流(A) — 标幺制的基电流 10 (默认) | 标量

依赖关系

扩展功能

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

HDL 代码生成 使用 HDL Coder™ 为 FPGA 和 ASIC 设计生成 VHDL、Verilog 和 SystemVerilog 代码。

定点转换 使用 Fixed-Point Designer™ 设计和仿真定点系统。

版本历史记录

R2026a: 使用新模块参数计算转差转速

另请参阅

主题

I_sd^ref — 参考 d 轴定子电流
标量

I_sq^ref — 参考 q 轴定子电流
标量

⍵_m^slip — 感应电机的转差转速
标量

极对数 — 电机中可用的极对数
`2` (默认) | 标量

转差估计方法 — 转差估计用的电机参数类型
集总电机参数 (默认) | 基于转差的 LUT

转子电阻(Ohm) — 电机转子电阻
`1.05` (默认) | 标量

转子泄漏电感(H) — 转子绕组的漏感
`6.81e-3` (默认) | 标量

磁化电感(H) — 感应电机的磁化电感
`30e-3` (默认) | 标量

输出饱和(rpm) — 模块输出的饱和值
`150` (默认) | 标量

D 轴电流断点矢量，id (A) — d 轴电流查找矢量
`[0 10 20 30]` (默认) | 矢量

Q 轴电流断点矢量，id (A) — q 轴电流查找矢量
`[0 10 20 30 40]` (默认) | 矢量

基于转差的 LUT，Slip(id,iq) (电角速度(弧度/秒)) — 参考转差查找数据
`[0,0,0,0,0;0,0,0,0,0;0,0,0,0,0;0,0,0,0,0]` (默认) | 矢量

输入单位 — 输入值的单位
`Per-Unit (PU)` (默认) | SI 单位

基转速(rpm) — 标幺制的基转速
`1500` (默认) | 标量

基电流(A) — 标幺制的基电流
`10` (默认) | 标量

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

HDL 代码生成
使用 HDL Coder™ 为 FPGA 和 ASIC 设计生成 VHDL、Verilog 和 SystemVerilog 代码。

定点转换
使用 Fixed-Point Designer™ 设计和仿真定点系统。