Generic Linear Actuator

由恒压源或PWM驱动器供电的通用线性执行器。

模块类型: AcausalElectricPowerSystems.Electromechanical.MechatronicActuators.GenericLinear

库中的路径:

/Physical Modeling/Electrical/Electromechanical/Mechatronic Actuators/Generic Linear Actuator

资料描述

座 Generic Linear Actuator 实现一个通用线性执行器的模型，设计用于从恒压源或PWM驱动器控制。以表格形式确定在额定电压下为电机供电的力-速度特性。此功能允许您在不使用等效电路的情况下模拟引擎。

电机或驱动器的结构决定了电损耗如何取决于力。例如，在直流电机中，损耗与电流的平方成正比。由于力与电流成正比，损耗也与机械力成正比。在大多数发动机中，电损耗与机械力的平方成正比。座 Generic Linear Actuator 使用提供的参数计算此损失值 Motor efficiency (percent) 及 Speed at which efficiency is measured .

有些发动机还有一个与功率无关的损耗因子。一个例子是并联电机，其中无论负载如何，场绕组都会消耗直流电。参数 Force-independent electrical losses 考虑到这种效果。

*发动机效率*是机械功率除以机械功率和电气损耗之和。该块假定确定发动机效率的速度在电机象限中，因此是正的。

您可以通过改变施加电压的符号以相反的方向使用该单元。例如，块 *H-Bridge*如果REV端口的电压大于*反向阈值电压*参数则更改电机的旋转方向。但是，如果在相反方向上使用块，则指定数据 «力量就是速度» 向前的方向工作:

*电机象限中的正力和正速度; *逆时针生成象限中的正力和负速度; *顺时针方向产生象限中的负力和正速度。

模型的热效应

可以打开一个热端口来模拟能量转换为热量期间损失的影响。要打开热端口请选中*Enable thermal port*选项的复选框。

假设和限制

曲线数据 «力量就是速度» 它们仅对应于额定电压，因此该装置仅在正负额定电压下产生准确的结果。 *该装置需要提供驱动器使用的整个范围的力速度数据。生和制动区域中使用驱动器，在正常行驶区域之外提供附加数据。 *模型的行为对力-速度数据敏感。例如，怠速速度被正确地确定并且仅当数据与速度轴相交时是有限的。 *从一个块中控制一个块 *H-Bridge: 不要在块之间放置任何其他块 H-Bridge*和块 *Generic Linear Actuator . 在块的对话框中 H-Bridge*将*续流模式*参数设置为 通过一个半导体开关和一个续流二极管. 选择 通过两个续流二极管 当输入PWM信号为低电平时，它不会将电桥的输出电压设置为零。 **在块的对话框中 *H-Bridge, Generic Linear Actuator 及 Controlled PWM Voltage 确保值 Simulation mode 所有三个街区都是一样的。

变量

使用参数组 Initial Targets 在建模之前为块参数变量设置优先级和初始目标值。有关详细信息，请参阅使用目标值配置物理块.

港口

非定向

# + — 阳极
电

Details

与驱动器正极相关的非定向端口。

程序使用名称

p

# - — 负极
电力

Details

与驱动器负极相关的非定向端口。

程序使用名称

n

# R — 活塞
旋转力学

Details

与活塞相关的非定向机械端口。

程序使用名称

rod_flange

# C — 船体
旋转力学

Details

与推杆外壳相关的非定向机械端口。

程序使用名称

case_flange

# H — 热端口
加热

Details

加热端口。

依赖关系

要使用该端口，请选择 启用热端口 复选框。

程序使用名称

thermal_port

参数

电动力

# Speed values — 速度值向量
m/s | mm/s | cm/s | km/s | m/hr | km/hr | in/s | ft/s | mi/s | ft/min | mi/hr | kn

Details

速度值的向量，用于构造力和速度值的对应关系的插值表。

计量单位	`m/s` \| `mm/s` \| `cm/s` \| `km/s` \| `m/hr` \| `km/hr` \| `in/s` \| `ft/s` \| `mi/s` \| `ft/min` \| `mi/hr` \| `kn`
默认值	`[-15.0, -10.0, -5.0, 0.0, 5.0, 10.0, 15.0, 20.0, 25.0, 30.0] m/s`
程序使用名称	`velocity_vector`
可计算	是

# Force values — 力值向量
N | nN | uN | mN | kN | MN | GN | dyn | lbf | kgf

Details

力值的向量，用于构造力和速度值对应关系的插值表。

计量单位	`N` \| `nN` \| `uN` \| `mN` \| `kN` \| `MN` \| `GN` \| `dyn` \| `lbf` \| `kgf`
默认值	`[4.0, 3.5, 3.0, 2.5, 2.0, 1.5, 1.0, 0.5, 0.0, -0.5] N`
程序使用名称	`force_vector`
可计算	是

# Rated voltage — 额定电压
V | uV | mV | kV | MV

Details

指定设计要建模的器件的电压。

计量单位	`V` \| `uV` \| `mV` \| `kV` \| `MV`
默认值	`12.0 V`
程序使用名称	`V_rated`
可计算	是

# Motor efficiency (percent) — 发动机效率

Details

该装置用于计算与功率相关的电气损耗的效率。

默认值	`70.0`
程序使用名称	`efficiency`
可计算	是

# Force-independent electrical losses — 与力无关的电气损耗
W | uW | mW | kW | MW | GW | V*A | HP_DIN

Details

力为零时与驱动器相关的固定电损耗。

计量单位	`W` \| `uW` \| `mW` \| `kW` \| `MW` \| `GW` \| `V*A` \| `HP_DIN`
默认值	`2.0 W`
程序使用名称	`P_loss_base`
可计算	是

# Simulation mode — 仿真模式
PWM | Averaged

Details

如果为参数设置 Simulation mode 价值 PWM，然后有必要将PWM信号施加到单元的电气端子，在零和额定电压之间切换。从电网消耗的电流等于转移机械能和补偿电损耗所需的量。如果施加的电压超过额定电压，则产生的力成比例地增加。然而，施加额定电压以外的电压可能给出不具代表性的结果。

如果为参数设置 Simulation mode 价值 Averaged，则响应于所施加的电压而产生的力将等于:

哪里 -速度时力的值 . 从电源消耗的电流是使得电流强度和它等于平均功耗。

值	`PWM` \| `Averaged`
默认值	`PWM`
程序使用名称	`simulation_mode`
可计算	无

# Speed at which efficiency is measured — 测量效率的速度
m/s | mm/s | cm/s | km/s | m/hr | km/hr | in/s | ft/s | mi/s | ft/min | mi/hr | kn

Details

单元用于计算功率相关电损耗的速度。

计量单位	`m/s` \| `mm/s` \| `cm/s` \| `km/s` \| `m/hr` \| `km/hr` \| `in/s` \| `ft/s` \| `mi/s` \| `ft/min` \| `mi/hr` \| `kn`
默认值	`20.0 m/s`
程序使用名称	`velocity_reference_for_efficiency`
可计算	是

机械

# Plunger mass — 活塞重量
kg | mg | g | t | lbm | oz | slug

Details

电机的运动部分的质量。值可以为零。

计量单位	`kg` \| `mg` \| `g` \| `t` \| `lbm` \| `oz` \| `slug`
默认值	`0.1 kg`
程序使用名称	`mass`
可计算	是

# Linear damping — 线性阻尼
N*s/m | kgf*s/m | lbf*s/ft | lbf*s/in

Details

线性阻尼。值可以为零。

计量单位	`Ns/m` \| `kgfs/m` \| `lbfs/ft` \| `lbfs/in`
默认值	`1e-5 N*s/m`
程序使用名称	`damping`
可计算	是

温度特性

Details

电阻的温度系数。

依赖关系

要启用此选项，请选中*启用热端口*选项旁边的框。

计量单位	`1/K` \| `1/degR` \| `1/deltaK` \| `1/deltadegC` \| `1/deltadegF` \| `1/deltadegR`
默认值	`0.00393 1/K`
程序使用名称	`alpha`
可计算	是

Details

定义驱动参数的温度。

依赖关系

要启用此选项，请选中*启用热端口*选项旁边的框。

计量单位	`K` \| `degC` \| `degF` \| `degR` \| `deltaK` \| `deltadegC` \| `deltadegF` \| `deltadegR`
默认值	`25.0 degC`
程序使用名称	`T_measurement`
可计算	是

热端口

# Enable thermal port — 打开热端口

Details

热效应的建模。

要启用热效应模拟，请将选项复选框设置为 已启用.

默认值	`false (关掉)`
程序使用名称	`has_thermal_port`
可计算	无

# Thermal mass — 热质量
J/K | kJ/K

Details

热质量是将温度升高一度所需的能量。

依赖关系

要启用此选项，请选中*启用热端口*选项旁边的框。

计量单位	`J/K` \| `kJ/K`
默认值	`100.0 J/K`
程序使用名称	`thermal_mass`
可计算	是