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Clarke Transform

abc から αβ0 への変換を実装

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ライブラリ:
Simscape / Electrical / Control / Mathematical Transforms

説明

Clarke Transform ブロックは、abc 基準座標系における三相システムの時間領域成分を静止 ɑβ0 基準座標系の成分に変換します。このブロックでは、パワー不変バージョンの Clarke 変換を実装することで、有効電力と無効電力を abc 基準座標系におけるシステムの電力と同じに保持できます。平衡システムの場合、ゼロ成分はゼロに等しくなります。

Motor Control Blockset™ ツールボックスのライセンスをお持ちの場合は、このブロックを組み込み実装用に使用することができます。[入力の数] パラメーターを使用して、2 つの入力または 3 つの入力を指定します。[入力の数] パラメーターを [2 つの入力] に設定すると、ブロックは三相 (abc) から 2 つの信号を受け取り、3 番目の信号を自動的に計算して、αβ 基準座標系における対応する成分を出力します。 (R2025a 以降)

次に図を示します。

• abc 基準座標系と静止 ɑβ0 基準座標系における固定子巻線の磁気軸の向き

  

• 静止基準座標系における同等の ɑ、β、およびゼロの各成分

  

• 同等の平衡な abc システムと ɑβ0 システムの各成分の時間応答

  

方程式

このブロックは Clarke 変換を次のように実装します。

$\left[\begin{array}{c}\alpha \\ \beta \\ 0\end{array}\right]=\frac{2}{3}\left[\begin{array}{ccc}1& -\frac{1}{2}& -\frac{1}{2}\\ 0& \frac{\sqrt{3}}{2}& -\frac{\sqrt{3}}{2}\\ \frac{1}{2}& \frac{1}{2}& \frac{1}{2}\end{array}\right]\left[\begin{array}{c}a\\ b\\ c\end{array}\right],$

ここで、

• a、b、および c は、abc 基準座標系における三相システムの成分です。

• α と β は、静止基準座標系における 2 軸システムの成分です。

• 0 は、静止基準座標系における 2 軸システムのゼロ成分です。

このブロックはパワー不変バージョンの Clarke 変換を次のように実装します。

$\left[\begin{array}{c}\alpha \\ \beta \\ 0\end{array}\right]=\sqrt{\frac{2}{3}}\left[\begin{array}{ccc}1& -\frac{1}{2}& -\frac{1}{2}\\ 0& \frac{\sqrt{3}}{2}& -\frac{\sqrt{3}}{2}\\ \sqrt{\frac{1}{2}}& \sqrt{\frac{1}{2}}& \sqrt{\frac{1}{2}}\end{array}\right]\left[\begin{array}{c}a\\ b\\ c\end{array}\right].$

例

三相マトリックス コンバーター

この例では、静的負荷を駆動し電源の力率が一定となる三相マトリックス コンバーターを示します。Scopes サブシステムには、シミュレーション結果を確認できるスコープが含まれています。

• モデルを開く

端子

入力

abc — a 相、b 相、および c 相の成分

ベクトル

abc 基準座標系における三相システムの成分。

依存関係

この端子を有効にするには、[組み込み実装にブロックを使用 (Motor Control Blockset™ が必要)] パラメーターの選択を解除するか、[組み込み実装にブロックを使用 (Motor Control Blockset™ が必要)] パラメーターを選択して、[入力の数] を [3 つの入力] に設定します。 (R2025a 以降)

データ型: single | double

a — a 相成分

スカラー

R2025a 以降

abc 基準座標系における三相システムの a 相成分。

依存関係

この端子を有効にするには、[組み込み実装にブロックを使用 (Motor Control Blockset™ が必要)] パラメーターを選択して、[入力の数] を [2 つの入力] に設定します。

データ型: single | double

b — b 相成分

スカラー

R2025a 以降

abc 基準座標系における三相システムの b 相成分。

依存関係

この端子を有効にするには、[組み込み実装にブロックを使用 (Motor Control Blockset™ が必要)] パラメーターを選択して、[入力の数] を [2 つの入力] に設定します。

データ型: single | double

出力

αβ0 — α-β 軸成分とゼロ成分

ベクトル

静止基準座標系における alpha 軸成分 α、beta 軸成分 β、およびゼロ成分。

依存関係

この端子を有効にするには、[組み込み実装にブロックを使用 (Motor Control Blockset™ が必要)] パラメーターの選択を解除するか、[組み込み実装にブロックを使用 (Motor Control Blockset™ が必要)] パラメーターを選択して、[入力の数] を [3 つの入力] に設定します。 (R2025a 以降)

データ型: single | double

α — alpha 軸成分

スカラー

R2025a 以降

静止基準座標系における alpha 軸成分 α。

依存関係

この端子を有効にするには、[組み込み実装にブロックを使用 (Motor Control Blockset™ が必要)] パラメーターを選択して、[入力の数] を [2 つの入力] に設定します。

データ型: single | double

β — beta 軸成分

スカラー

R2025a 以降

静止基準座標系における beta 軸成分 β。

依存関係

この端子を有効にするには、[組み込み実装にブロックを使用 (Motor Control Blockset™ が必要)] パラメーターを選択して、[入力の数] を [2 つの入力] に設定します。

データ型: single | double

パラメーター

パワー不変 — パワー不変を有効にする

off (既定値) | on

abc 基準座標系におけるシステムの有効電力と無効電力を保持するオプション。

組み込み実装にブロックを使用 (Motor Control Blockset™ が必要) — 組み込み実装にブロックを使用するオプション

off (既定値) | on

R2025a 以降

組み込み実装にブロックを使用するオプション。このオプションを使用するには、Motor Control Blockset ツールボックスが必要です。

入力の数 — ブロック入力の数

2 つの入力 (既定値) | 3 つの入力

R2025a 以降

指定できる入力の数を選択します。

• 2 つの入力 — 2 つの個別の入力信号 a および b を受け入れるようにブロックを構成します。ブロックは 2 つの個別の出力信号 α および β を生成します。

• 3 つの入力 — a、b。および c 信号を含む多重化された入力を受け入れるようにブロックを構成します。ブロックは、α、β、および 0 信号を含む多重化された出力を生成します。

依存関係

このパラメーターを有効にするには、[組み込み実装にブロックを使用 (Motor Control Blockset™ が必要)] パラメーターを選択します。

参照

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

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。

バージョン履歴

R2017b で導入

R2025a: 組み込み実装用にブロックを最適化する

Motor Control Blockset ツールボックスのライセンスをお持ちの場合は、Clarke Transform ブロックを組み込み実装用に最適化することができます。このブロックを組み込み実装用に最適化するには、[組み込み実装にブロックを使用 (Motor Control Blockset™ が必要)] パラメーターを選択します。

参考

ブロック

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