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PMSM Mechanical Parameter Estimator

估计永磁同步电机 (PMSM) 的反电动势常量、转子惯量和粘性阻尼

自 R2023a 起

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

描述

PMSM Mechanical Parameter Estimator 模块使用相电流和电压、电机两端的直流电压、电机位置和转速、定子电阻、d 轴电感及其他测试配置元素来估计 PMSM 的以下机械参数:

  • 反电动势常量 Ke

  • 转子惯量 (J)

  • 粘性阻尼 (B)

该模块使用闭环磁场定向控制 (FOC) 以限定转速运行电机,在此期间,它会运行测试以估计反电动势常量 (Ke) 和粘性阻尼 (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 Ke 和 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。该模块测量并使用达到零转速的时间来计算转子惯量 (J)。

端口

输入

全部展开

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

转子的电流位置。

数据类型: single

当前电机转速。

数据类型: single

估计的 PMSM 的定子电阻。您可以将此输入端口连接到 PMSM Rs Estimator 模块的 Rs 输出,或使用 Constant 模块手动提供电阻值。

数据类型: single

估计的 PMSM 的 d 轴定子电感。您可以将此输入端口连接到 Ld Estimator 模块的 Ld 输出,或使用 Constant 模块手动提供 d 轴电感值。

数据类型: single

开始在闭环 FOC 模式下运行电机的信号:

  • 1(脉冲的上升沿)- 此信号通过使用 FOC 在闭环中运行电机来启动机械参数估计。

  • 0(脉冲的下降沿)- 此信号使用开环控制开始运行电机。

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

-

电机的额定转速

RPM

电机的额定电流

A

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

参数估计采样时间

用于估计电机电感(Ld 和 Lq)的元素

最大频率

Hz

最小频率

Hz

频率扫描的步长

Hz

用于估计的频率步长

Hz

用于估计的频率的数量

-

用于估计反电动势常量 (Ke)、电机惯量 (J) 和摩擦常量 (B) 的元素

反电动势估计时间

反电动势估计转速

RPM

指定电流控制器增益 (off/on)

-

比例增益

-

积分增益

-

FOC 的 Iq 参考电流

PU 电流

惯量估计的转速下限

RPM

您可以将此输入端口连接到 PMSM 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 PMSM 的反电动势常量(以 V/m/s 为单位)。

数据类型: single

估计的 PMSM 的惯量(以 kg.m2 为单位)。

数据类型: single

估计的 PMSM 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

d 和 q 轴上的电流

安培

VIAlphaBeta

通过 α 轴和 β 轴的电压和电流

伏特、安培

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