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ACIM Slip Speed Estimator

交流誘導モーターの滑り角速度を計算する

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ライブラリ:
Motor Control Blockset / Controls / Control Reference
Motor Control Blockset HDL Support / Controls / Control Reference

説明

ACIM Slip Speed Estimator ブロックは、誘導モーターの機械滑り角速度 (同期角速度と回転子角速度の差) を計算します。

このブロックは、d 軸電流と q 軸電流の指令値を受け入れ、誘導モーターの計算された滑り角速度を出力します。

方程式

次の方程式で、誘導モーターのベクトル制御 (FOC) における滑り角速度値の利用が記述されます。

${\tau }_{\text{r}}= \left(\frac{L_{\text{r}}}{R_r}\right)$

${\omega }_{\text{e\_slip}}= \left(\frac{L_{\text{m}}\cdot i_{\text{sq}}^{ref}}{{\tau }_{\text{r}}\cdot {\lambda }_{\text{rd}}}\right)$

${\omega }_e= {\omega }_r+{\omega }_{e\text{\_}slip}$

$${\theta }_e= {\displaystyle \int {\omega }_e\cdot dt}={\displaystyle \int ({\omega }_r+{\omega }_{e\text{\_}slip})}\cdot dt={\theta }_r+{\theta }_{slip}$$

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。

${\lambda }_{\text{rd}}=L_m{i}_{sd}$

このブロックは上記の計算を次のように実装します。

${\omega }_{slip}= \left(\frac{1}{p}\right)\left(\frac{1}{{\tau }_{\text{r}}}\right)\left(\frac{i_{sq}^{ref}}{i_{sd}^{ref}}\right)$

一連の方程式と仮定の詳細については、誘導モーターの数学モデルを参照してください。

ここで、

• ${\omega }_{\text{e\_slip}}$ は回転子の電気滑り角速度 (ラジアン/秒) です。

• ${\omega }_{\text{slip}}$ は回転子の機械滑り角速度 (ラジアン/秒) です。

• ${\omega }_e$ 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。

• $${\omega }_m$$ は回転子の機械角速度 (ラジアン/秒) です。

• ${\omega }_r$ は回転子の電気角速度 (ラジアン/秒) です。

• $L_{\text{m}}$ はモーターの磁化インダクタンス (ヘンリー) です。

• $$R_r$$ は固定子に対する回転子の抵抗 (オーム) です。

• $i_{sd}^{ref}$ と $i_{sq}^{ref}$ は固定子の d 軸と q 軸の指令電流 (アンペア) です。

• ${\tau }_{\text{r}}$ は回転子の時定数 (秒) です。

• ${\lambda }_{rd}$ は回転子の d 軸の鎖交磁束 (ウェーバー) です。

例

速度センサーを使用した誘導モーターのベクトル制御

この例では、三相交流誘導モーター (ACIM) の角速度を制御するためのベクトル制御 (FOC) 手法を実装します。この FOC アルゴリズムには回転子の速度フィードバックが必要であり、この例ではそれを直交エンコーダー センサーを使用して取得します。FOC の詳細については、ベクトル制御 (FOC)を参照してください。

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端子

入力

I_sd^ref — 固定子の指令 d 軸電流

スカラー

固定子の指令 d 軸電流。

データ型: single | double | fixed point

I_sq^ref — 固定子の指令 q 軸電流

スカラー

固定子の指令 q 軸電流。

データ型: single | double | fixed point

出力

⍵_m^slip — 誘導モーターの滑り角速度

スカラー

ブロックで計算された回転子の機械滑り角速度。

データ型: single | double | fixed point

パラメーター

極対数 — モーターで使用可能な極対数

2 (既定値) | スカラー

誘導モーターで使用可能な極対数。

回転子の抵抗 (Ω) — モーターの回転子の抵抗

1.05 (既定値) | スカラー

誘導モーターの回転子の抵抗 (オーム)。

回転子の漏れインダクタンス (H) — 回転子巻線の漏れインダクタンス

6.81e-3 (既定値) | スカラー

回転子巻線と鎖交する漏れ磁束によるインダクタンス (ヘンリー)。

磁化インダクタンス (H) — 誘導モーターの磁化インダクタンス

30e-3 (既定値) | スカラー

磁化磁束によるインダクタンス (ヘンリー)。

出力の飽和 (rpm) — ブロック出力の飽和値

150 (既定値) | スカラー

ブロック出力の飽和値 (rpm)。

入力単位 — 入力値の単位

Per-Unit (PU) (既定値) | SI 単位

入力値の単位。

ベース速度 (rpm) — pu 単位系のベース速度

1500 (既定値) | スカラー

pu 単位系のベース速度 (rpm)。

依存関係

このパラメーターを有効にするには、[入力単位] を [Per-Unit (PU)] に設定します。

拡張機能

C/C++ コード生成
Simulink® Coder™ を使用して C および C++ コードを生成します。

HDL コード生成

HDL Coder™ を使用して FPGA 設計および ASIC 設計のための VHDL、Verilog および SystemVerilog のコードを生成します。

HDL Coder™ には、HDL の実装および合成されたロジックに影響する追加の構成オプションがあります。

HDL アーキテクチャ

このブロックには 1 つの既定の HDL アーキテクチャがあります。

HDL ブロック プロパティ

ConstrainedOutputPipeline	既存の遅延を設計内で移動することによって出力に配置するレジスタの数。分散型パイプラインではこれらのレジスタは再分散されません。既定の設定は 0 です。詳細については、ConstrainedOutputPipeline (HDL Coder)を参照してください。
InputPipeline	生成されたコードに挿入する入力パイプライン ステージ数。分散型パイプラインと制約付き出力パイプラインでは、これらのレジスタを移動できます。既定の設定は 0 です。詳細については、InputPipeline (HDL Coder)を参照してください。
OutputPipeline	生成されたコードに挿入する出力パイプライン ステージ数。分散型パイプラインと制約付き出力パイプラインでは、これらのレジスタを移動できます。既定の設定は 0 です。詳細については、OutputPipeline (HDL Coder)を参照してください。
SharingFactor	単一の共有リソースにマッピングされる、機能的に等価なリソースの数。既定の設定は 0 です。リソース共有 (HDL Coder)も参照してください。

固定小数点の変換
Fixed-Point Designer™ を使用して固定小数点システムの設計とシミュレーションを行います。

バージョン履歴

R2020b で導入

参考

Position Generator | Speed Measurement | ACIM Control Reference

トピック

• 開ループ制御と閉ループ制御
• ベクトル制御 (FOC)