Clarke Transform

实现 abc 到 αβ0 的变换

库:
Simscape / Electrical / Control / Mathematical Transforms

描述

Clarke Transform 模块将 abc 参考系中三相系统的时域分量转换为静止 ɑβ0 参考系中的分量。通过实现一种功率不变版本的克拉克变换，此模块可以保持与 abc 参考系中的系统功率相等的有功功率和无功功率。对于平衡系统，零轴分量等于零。

如果您拥有 Motor Control Blockset™ 工具箱许可证，您可以使用此模块进行嵌入式实现。使用输入数目参数可指定是使用两个输入还是三个输入。当您将输入数目参数设置为二输入时，该模块接受三相 (abc) 中的两个信号，自动计算第三个信号，并输出 αβ 参考系中的对应分量。 (自 R2025a 起)

下图显示：

定子绕组在 abc 参考系和静止 ɑβ0 参考系中的磁轴方向
静止参考系中的等效 ɑ、β 和零轴分量
等效平衡的 abc 和 ɑβ0 系统各个分量的时间响应

方程

此模块按如下方程实现克拉克变换

$[\begin{matrix} α \\ β \\ 0 \end{matrix}] = \frac{2}{3} [\begin{matrix} 1 & - \frac{1}{2} & - \frac{1}{2} \\ 0 & \frac{\sqrt{3}}{2} & - \frac{\sqrt{3}}{2} \\ \frac{1}{2} & \frac{1}{2} & \frac{1}{2} \end{matrix}] [\begin{matrix} a \\ b \\ c \end{matrix}],$

其中：

a、b 和 c 是 abc 参考系中三相系统的分量。
α 和 β 是静止参考系中双轴系统的分量。
0 是静止参考系中双轴系统的零轴分量。

此模块按如下方程实现功率不变版本的克拉克变换

$[\begin{matrix} α \\ β \\ 0 \end{matrix}] = \sqrt{\frac{2}{3}} [\begin{matrix} 1 & - \frac{1}{2} & - \frac{1}{2} \\ 0 & \frac{\sqrt{3}}{2} & - \frac{\sqrt{3}}{2} \\ \sqrt{\frac{1}{2}} & \sqrt{\frac{1}{2}} & \sqrt{\frac{1}{2}} \end{matrix}] [\begin{matrix} a \\ b \\ c \end{matrix}] .$

示例

三相矩阵转换器

此示例展示了一个三相矩阵转换器，该转换器驱动静力荷载并在源端实现单位功率因子。Scopes 子系统包含示波器，可用于查看仿真结果。

打开模型

端口

输入

全部展开

abc — a 相、b 相和 c 相分量
向量

abc 参考系中三相系统的分量。

依赖关系

要启用此端口，请清除使用模块进行嵌入式实现(需要 Motor Control Blockset™) 参数，或者选中使用模块进行嵌入式实现(需要 Motor Control Blockset™) 参数并将输入数目设置为三输入。 (自 R2025a 起)

数据类型: single | double

a — a 相分量
标量

自 R2025a 起

abc 参考系中三相系统的 a 相分量。

依赖关系

要启用此端口，请选中使用模块进行嵌入式实现(需要 Motor Control Blockset™) 参数并将输入数目设置为二输入。

数据类型: single | double

b — b 相分量
标量

自 R2025a 起

abc 参考系中三相系统的 b 相分量。

依赖关系

要启用此端口，请选中使用模块进行嵌入式实现(需要 Motor Control Blockset™) 参数并将输入数目设置为二输入。

数据类型: single | double

输出

全部展开

αβ0 — α-β 轴分量和零轴分量
向量

静止参考系中的 α 轴分量 α、β 轴分量 β 和零轴分量。

依赖关系

数据类型: single | double

α — α 轴分量
标量

自 R2025a 起

静止参考系中的 α 轴分量 α。

依赖关系

要启用此端口，请选中使用模块进行嵌入式实现(需要 Motor Control Blockset™) 参数并将输入数目设置为二输入。

数据类型: single | double

β — β 轴分量
标量

自 R2025a 起

静止参考系中的 β 轴分量 β。

依赖关系

要启用此端口，请选中使用模块进行嵌入式实现(需要 Motor Control Blockset™) 参数并将输入数目设置为二输入。

数据类型: single | double

参数

全部展开

功率不变 — 启用功率不变性
off (默认) | on

是否保留 abc 参考系中系统的有功功率和无功功率的选项。

使用模块进行嵌入式实现(需要 Motor Control Blockset™) — 是否使用模块进行嵌入式实现的选项
off (默认) | on

自 R2025a 起

是否使用模块进行嵌入式实现的选项。此选项需要 Motor Control Blockset 工具箱。

输入数目 — 模块输入的数目
二输入 (默认) | 三输入

自 R2025a 起

选择您可以指定的输入数目：

二输入 - 将模块配置为接受两个单独的输入信号 a 和 b。该模块生成两个单独的输出信号 α 和 β。
三输入 - 将模块配置为接受包含 a、b 和 c 信号的多路复用输入。该模块生成一个包含 α、β 和 0 信号的多路复用输出。

依赖关系

要启用此参数，请选中使用模块进行嵌入式实现(需要 Motor Control Blockset™) 参数。

参考

[1] Krause, P., O. Wasynczuk, S. D. Sudhoff, and S. Pekarek. Analysis of Electric Machinery and Drive Systems. Piscatawy, NJ: Wiley-IEEE Press, 2013.

扩展功能

全部展开

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 R2017b 中推出

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R2025a: 优化模块以进行嵌入式实现

如果您拥有 Motor Control Blockset 工具箱许可证，您可以使用优化 Clarke Transform 模块以进行嵌入式实现。要优化此模块以进行嵌入式实现，请选中使用模块进行嵌入式实现(需要 Motor Control Blockset™) 参数。

另请参阅

模块

Clarke to Park Angle Transform | Inverse Clarke Transform | Inverse Park Transform | Park Transform | Park to Clarke Angle Transform

Clarke Transform

描述

方程

示例

三相矩阵转换器

端口

输入

abc — a 相、b 相和 c 相分量 向量

依赖关系

a — a 相分量 标量

依赖关系

b — b 相分量 标量

依赖关系

输出

αβ0 — α-β 轴分量和零轴分量 向量

依赖关系

α — α 轴分量 标量

依赖关系

β — β 轴分量 标量

依赖关系

参数

功率不变 — 启用功率不变性 off (默认) | on

使用模块进行嵌入式实现(需要 Motor Control Blockset™) — 是否使用模块进行嵌入式实现的选项 off (默认) | on

输入数目 — 模块输入的数目 二输入 (默认) | 三输入

依赖关系

参考

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

R2025a: 优化模块以进行嵌入式实现

另请参阅

模块

abc — a 相、b 相和 c 相分量
向量

a — a 相分量
标量

b — b 相分量
标量

αβ0 — α-β 轴分量和零轴分量
向量

α — α 轴分量
标量

β — β 轴分量
标量

功率不变 — 启用功率不变性
off (默认) | on

使用模块进行嵌入式实现(需要 Motor Control Blockset™) — 是否使用模块进行嵌入式实现的选项
off (默认) | on

输入数目 — 模块输入的数目
二输入 (默认) | 三输入

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