Induction Machine Flux Observer

ベクトル制御に用いる誘導機の磁束オブザーバー

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説明

Induction Machine Flux Observer ブロックは、回転子ベクトル制御 (FOC) の実行に必要な同期速度 ω_e と電気角 θ_e を取得します。次の図は、オブザーバーの等価回路を示しています。

方程式

同期速度と電気角を特定するために、Induction Machine Flux Observer ブロックは次の関係を使用します。

${\lambda }_{dr}^{\text{'}e}=L_r^{\text{'}}{i}_{dr}^{\text{'}e}+L_M{i}_{ds}^e\triangleq L_M{i}_{mr},$

$0=R_r^{\text{'}}{i}_{dr}^{\text{'}e}-\left({\omega }_e-{\omega }_r\right){\lambda }_{qr}^{\text{'}e}+\frac{d{\lambda }_{dr}^{\text{'}e}}{dt},$

および

$i_{qr}^{\text{'}e}=-\frac{L_M}{L_r^{\text{'}}}{i}_{qs}^e,$

次の結合形式で使用します。

$i_{dr}^{\text{'}e}=\frac{L_M}{L_r^{\text{'}}}\left(i_{mr}-i_{ds}^e\right)$

$\frac{d{i}_{mr}}{dt}=\frac{R_r^{\text{'}}}{L_r^{\text{'}}}\left(i_{ds}^e-i_{mr}\right)$

および

${\omega }_e={\omega }_r+\frac{R_r^{\text{'}}}{L_r^{\text{'}}}\frac{i_{qs}^e}{i_{mr}}$

ここで、

• ${\lambda }_{dr}^{\text{'}e}$ は d 軸回転子磁束です。

• $i_{mr}$ は磁化電流です。

• $i_{ds}^e$ と $i_{qs}^e$ は d 軸と q 軸の固定子電流です。

• $i_{dr}^{\text{'}e}$ と $i_{qr}^{\text{'}e}$ は d 軸と q 軸の回転子電流です。

• ${\omega }_e$ は同期速度です。

• ${\omega }_r$ は機械回転速度です。

• $R_r^{\text{'}}$ は固定子側を参照した回転子の抵抗です。

• $L_r^{\text{'}}$ は固定子側を参照した回転子の漏れインダクタンスです。

• $L_M$ は磁化インダクタンスです。

例

センサー制御を使用した三相非同期ドライブ

この例では、センサー付き回転子ベクトル制御を使用して非同期機 (ASM) の操作の制御と解析を行う方法を説明します。このモデルには、メインの電気回路に加えて、制御、測定、スコープを含む 3 つの付加的サブシステムが表示されています。Controls サブシステムには 2 つのコントローラーが含まれています。1 つは送電系統側コンバーター (AC/DC) 用で、1 つはマシン側コンバーター (DC/AC) 用です。Scopes サブシステムには 2 つの時間スコープが含まれています。1 つは送電系統側コンバーター用で、1 つは ASM 用です。モデルが実行されるとスペクトル アナライザーが開き、A 相供給電流の周波数データが表示されます。

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端子

入力

iabc — 電流

ベクトル

測定された固定子電流 (pu 単位系)。

データ型: single | double

wr — 速度

スカラー

測定された回転速度。

データ型: single | double

出力

idqseF — 電流

ベクトル

同期基準座標系におけるフィルター処理された d 軸と q 軸の固定子電流。

データ型: single | double

imr — 電流

スカラー

磁化回転子電流。

データ型: single | double

theta — 電気角

スカラー

回転子の電気角。

データ型: single | double

we — 同期速度

スカラー

回転子の同期速度。

データ型: single | double

パラメーター

定格電気周波数 (Hz) — 周波数

60 (既定値) | 正

マシンの定格電気周波数。

回転子の抵抗、固定子側を参照 (pu) — 抵抗

0.01 (既定値) | 正

固定子側を参照した回転子の抵抗 (pu 単位系)。

回転子の漏れインダクタンス、固定子側を参照 (pu) — インダクタンス

0.06 (既定値) | 正

固定子側を参照した回転子の漏れインダクタンス (pu 単位系)。

磁化インダクタンス (pu) — インダクタンス

2.7 (既定値) | 正

磁化インダクタンス (pu 単位系)。

dq 電流フィルターの時定数 (s) — 時定数

1e-4 (既定値) | 0 または正

d-q 電流のローパス フィルターに使用される時定数。

サンプル時間 (継承は -1) — ブロックのサンプル時間

-1 (既定値) | 正のスカラー

連続するブロック実行間の時間間隔 (秒)。実行時に、ブロックは出力を生成し、必要に応じて内部状態を更新します。詳細については、サンプル時間とはとサンプル時間の指定を参照してください。

このブロックが Triggered Subsystem 内にある場合は、このパラメーターを -1 に設定してサンプル時間を継承します。このブロックが連続可変ステップ モデル内にある場合は、正のスカラーを使用してサンプル時間を明示的に指定します。

参照

[1] Vas, P. Electrical Machines and Drives: A Space-vector Theory Approach. New York: Oxford University Press, 1992.

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

参考

ブロック

• Induction Machine Current Controller | Induction Machine Direct Torque Control | Induction Machine Direct Torque Control (Single-Phase) | Induction Machine Direct Torque Control with Space Vector Modulator | Induction Machine Field-Oriented Control | Induction Machine Field-Oriented Control (Single-Phase) | Induction Machine Scalar Control