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ACIM Control Reference
誘導モーターのベクトル制御のための指令電流を計算する
ライブラリ:
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説明
ACIM Control Reference ブロックは、ベクトル制御 (および弱め界磁) 操作用の d 軸と q 軸の指令電流を計算します。
このブロックは、指令トルクとフィードバックの機械角速度を受け入れ、対応する d 軸と q 軸の指令電流を出力します。
このブロックは、数学的関係を解くことで指令電流値を計算します。計算では SI 単位系を使用します。([入力単位] パラメーターを [Per-Unit (PU)]
に設定して) pu 単位系を使用すると、ブロックは pu 単位の入力信号を SI 単位に変換して計算を実行し、出力で pu 単位の値に戻します。
ここでの方程式では、ブロックが d 軸と q 軸の指令電流値を計算する方法が記述されます。
誘導モーターの数学モデル
回転子磁束の基準座標系における誘導モーターのダイナミクスは次のモデル方程式で記述されます。
機械インダクタンスは次のように表されます。
固定子電圧は次のように表されます。
上の方程式で、鎖交磁束は次のように表すことができます。
回転子磁束を一定に保ち、d 軸を回転子磁束基準座標系に合わせると、以下が得られます。
次の方程式で機械ダイナミクスが記述されます。
次の方程式で滑り角速度が記述されます。
指令電流の計算
次の方程式で指令電流の計算が示されます。
指令電流は、ベース速度以下の動作と弱め界磁領域では異なる方法で計算されます。
の場合:
の場合:
次の方程式で q 軸電流の計算が示されます。
ブロックは次の値を出力します。
ここで、
はモーターの極対数です。
は固定子の相巻線抵抗 (オーム) です。
は固定子に対する回転子の抵抗 (オーム) です。
は固定子の漏れインダクタンス (ヘンリー) です。
は回転子の漏れインダクタンス (ヘンリー) です。
は固定子のインダクタンス (ヘンリー) です。
は磁化インダクタンス (ヘンリー) です。
固定子に対する回転子のインダクタンス (ヘンリー) です。
は誘導モーターの全漏れ係数です。
は回転子の時定数 (秒) です。
と は固定子の d 軸と q 軸の電圧 (ボルト) です。
と は固定子の d 軸と q 軸の電流 (アンペア) です。
は固定子の定格 d 軸電流であり、磁化電流とも呼ばれます (アンペア)。
はモーターの最大相電流 (ピーク) (アンペア) です。
は固定子の d 軸の鎖交磁束 (ウェーバー) です。
は固定子の q 軸の鎖交磁束 (ウェーバー) です。
は回転子の d 軸の鎖交磁束 (ウェーバー) です。
は回転子の q 軸の鎖交磁束 (ウェーバー) です。
は回転子の電気滑り角速度 (ラジアン/秒) です。
は回転子の機械滑り角速度 (ラジアン/秒) です。
は固定子の電圧の周波数に対応する電気角速度 (ラジアン/秒) です。
は回転子の機械角速度 (ラジアン/秒) です。
は回転子の電気角速度 (ラジアン/秒) です。
はモーターの定格機械角速度 (ラジアン/秒) です。
はモーターによって生成される電気機械トルク (Nm) です。
例
端子
入力
出力
パラメーター
参照
[1] B. Bose, Modern Power Electronics and AC Drives. Prentice Hall, 2001. ISBN-0-13-016743-6.
[2] Lorenz, Robert D., Thomas Lipo, and Donald W. Novotny. "Motion control with induction motors." Proceedings of the IEEE, Vol. 82, Issue 8, August 1994, pp. 1215-1240.
[3] W. Leonhard, Control of Electrical Drives, 3rd ed. Secaucus, NJ, USA:Springer-Verlag New York, Inc., 2001.
[4] Briz, Fernando, Michael W. Degner, and Robert D. Lorenz. "Analysis and design of current regulators using complex vectors." IEEE Transactions on Industry Applications, Vol. 36, Issue 3, May/June 2000, pp. 817-825.
[5] Briz, Fernando, et al. "Current and flux regulation in field-weakening operation [of induction motors]." IEEE Transactions on Industry Applications, Vol. 37, Issue 1, Jan/Feb 2001, pp. 42-50.
[6] R. M. Prasad and M. A. Mulla, “A novel position-sensorless algorithm for field oriented control of DFIG with reduced current sensors,” IEEE Trans. Sustain. Energy, vol. 10, no. 3, pp. 1098–1108, July 2019.
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