Generic Rotary Actuator
通用旋转执行器,由直流电压源或 PWM 驱动器控制。
类型: AcausalElectricPowerSystems.Electromechanical.MechatronicActuators.GenericRotary
图书馆中的路径:
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说明
通用旋转执行器*单元实现了一个通用旋转执行器模型,旨在通过直流电压源或 PWM 驱动器进行控制。将扭矩-速度特性定义为表列值,以额定电压为电机供电。该功能允许在不参考等效电路的情况下对电机进行建模。
电机或驱动器的结构决定了电气损耗与扭矩的关系。例如,在直流电机中,损耗与电流的平方成正比。由于扭矩与电流成正比,因此损耗也与机械扭矩成正比。在大多数电机中,电气损耗与扭矩的平方成正比。通用旋转执行器*使用所提供的*电机效率(百分比)*和*测量效率的速度*参数计算该损耗值。
有些电机的损耗因数与转矩无关。例如并联电机,无论负载如何,其磁场绕组都会产生恒定电流。与转矩无关的电气损耗*参数考虑了这种影响。
电机效率*是机械功率除以机械功率和电气损耗之和。程序块假定确定电机效率的速度位于电机象限内,因此为正值。
通过改变外加电压的符号,可以使程序块反向运行。例如,如果 REV 端口上的电压大于*反向阈值电压*参数,H-Bridge 程序块就会反转电机旋转方向。但是,如果设备用于反向操作,则应指定正向操作的转矩-速度数据:
-
电机象限内的正扭矩和正速度;
-
逆时针生成象限中的正扭矩和负速度;
-
顺时针发电象限中的负扭矩和正速度。
假设和限制
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扭矩-速度曲线数据仅与额定电压相对应,因此该程序块只能在正负额定电压下得出准确结果。
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该程序块必须提供使用驱动器的整个范围内的扭矩数据。要在发电和制动区域使用驱动装置,请提供正常运动区域以外的附加数据。
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模型的行为对扭矩-速度数据非常敏感。例如,空转速度的定义是正确的,只有当数据穿过速度轴时才是有限的。
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从 *H 桥*单元操作该单元:
-
不要在 H 桥*程序块和 *Generic Rotary Actuator 程序块之间放置任何其他程序块。
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在*H 桥*程序块对话框中,将*续航模式*参数设置为 "通过一个半导体开关和一个续航二极管"。选择 "通过两个续流二极管 "不会在输入 PWM 信号为低电平时将电桥输出电压设为零。
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在 H-Bridge、Generic Rotary Actuator 和Controlled PWM Voltage 块对话框中,确保所有三个块的 Simulation mode 值相同。
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参数
电气扭矩
#
Speed values —
速度向量
rpm
| deg/s
| rad/s
Details
速度值向量,用于建立扭矩和速度值的插值表。
计量单位 |
|
默认值 |
|
程序使用名称 |
|
可计算 |
是 |
#
Torque values —
扭矩值矢量
N*m
| mN*m
| lbf*ft
Details
扭矩值矢量,用于建立扭矩和速度值插值表。
计量单位 |
|
默认值 |
|
程序使用名称 |
|
可计算 |
是 |
#
Rated voltage —
额定电压
V
| MV
| kV
| mV
Details
指定要建模的设备的设计电压。
计量单位 |
|
默认值 |
|
程序使用名称 |
|
可计算 |
是 |
# Motor efficiency (percent) — 电机效率
Details
设备用于计算扭矩相关电气损耗的效率。
默认值 |
|
程序使用名称 |
|
可计算 |
是 |
#
Speed at which efficiency is measured —
测量效率的速度
rpm
| deg/s
| rad/s
Details
设备用于计算扭矩相关电气损耗的速度。
计量单位 |
|
默认值 |
|
程序使用名称 |
|
可计算 |
是 |
#
Torque-independent electrical losses —
固定电损耗
W
| GW
| MW
| kW
| mW
| uW
| HP_DIN
Details
当扭矩为零时,与驱动装置相关的固定电气损耗。
计量单位 |
|
默认值 |
|
程序使用名称 |
|
可计算 |
是 |
#
Simulation mode —
模拟模式
PWM
| Averaged
Details
如果将*模拟模式*设置为 "PWM",则向设备的电气端子施加 PWM 信号,在零电压和额定电压之间切换。从主电源汲取的电流等于传输机械功率和补偿电气损耗所需的电流。如果施加的电压超过额定电压,则所产生的扭矩会按比例增加。不过,施加额定电压以外的电压可能会产生不具代表性的结果。
如果将*模拟模式*参数设置为 "平均",则外加电压 所产生的扭矩将相等:
其中 是速度为 时的扭矩值。从电源汲取的电流使电流与 的乘积等于平均功耗。
值 |
|
默认值 |
|
程序使用名称 |
|
可计算 |
无 |
机械
#
Rotor inertia —
转子惯性
g*cm^2
| kg*m^2
| lbm*ft^2
| lbm*in^2
| slug*ft^2
| slug*in^2
Details
转子对电机运动变化的阻力。该值可以为零。
计量单位 |
|
默认值 |
|
程序使用名称 |
|
可计算 |
是 |
#
Rotor damping —
转子阻尼
N*m/(rad/s)
| ft*lbf/(rad/s)
Details
转子阻尼。该值可以为零。
计量单位 |
|
默认值 |
|
程序使用名称 |
|
可计算 |
是 |
温度依赖性
#
Resistance temperature coefficient —
电阻温度系数
1/K
| 1/degR
| 1/deltaK
| 1/deltadegC
| 1/deltadegF
| 1/deltadegR
Details
电阻温度系数。
依赖关系
要启用该参数,请选择*启用热端口*复选框。
计量单位 |
|
默认值 |
|
程序使用名称 |
|
可计算 |
是 |
#
Measurement temperature —
测量温度
K
| degC
| degF
| degR
| deltaK
| deltadegC
| deltadegF
| deltadegR
Details
定义驱动参数的温度。
依赖关系
要启用该参数,请选择 启用热端口 复选框。
计量单位 |
|
默认值 |
|
程序使用名称 |
|
可计算 |
是 |