Simscape ElectronicsのDC motorブロックを​発電機として使用する​ことはできますか?

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MathWorks Support Team
MathWorks Support Team 2018 年 7 月 11 日
回答済み: MathWorks Support Team 2018 年 7 月 11 日
Simscape ElectronicsのDC motorブロックは通常電気信号を入力して回転トルクを出力するのに使用しますが、現実のDCモーターと同じように、DCモーターブロックに回転トルクを入力して発電機として使用することはできますか?

採用された回答

MathWorks Support Team
MathWorks Support Team 2018 年 7 月 11 日
Sim ElectronicsのDC Motorブロックは、現実のDCモーター素子と同じく、電気>機械回転エネルギー変換の逆過程となる機械回転>電気エネルギー変換器(発電機、ダイナモ)としても使用可能です。
この場合、通常のDCモーターブロックの使用法とは逆に、機械端子にIdeal Torque Sourceブロックなどの駆動ブロックを接続して電気端子に電気負荷ブロックを接続する構成となります。
DCモーターブロックにはコイルの配線抵抗に相当するアーマチュア抵抗を設定できますので、モデル化するDCモーターのスペックに基づきアーマチュア抵抗を指定します。
以下の例では、定常トルクをDCモーターに入力して電気端子をショートし、出力電流を計測する構成をモデル化しています。
このとき、DCモーターの電気端子をショートした条件でもアーマチュア抵抗(電気閉回路おける出力インピーダンス)の存在により出力電流値が発散することはありませんが、配線抵抗、浮遊容量を模擬する負荷素子を挿入すると現実の条件に近くなります。
サンプルモデルの条件では、下図の出力電流のシミュレーション結果が得られます。
今回の条件では、出力電流のステップ応答における時定数に対して浮遊インピーダンスの寄与は小さく、DCモーターに内蔵されているコイルのインダクタンスが支配的となります。
回答欄上部からダウンロードできるサンプルモデルは、R2018a以降のバージョンで実行可能です。

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