Generic Rotary Actuator

由恒压源或PWM驱动器控制的通用旋转执行器。

模块类型: AcausalElectricPowerSystems.Electromechanical.MechatronicActuators.GenericRotary

库中的路径:

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

资料描述

座 Generic Rotary Actuator 实现一个通用旋转驱动器的模型，设计用于从恒压源或PWM驱动器控制。以表格形式确定扭矩-速度的特性，用于在额定电压下为电机供电。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气损耗如何取决于扭矩。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。在大多数发动机中，电损耗与扭矩的平方成正比。座 Generic Rotary 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扭矩无关的损耗因子。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 Torque-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在相反的方向与单位工作。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，如果块以相反方向使用，则指定数据 «扭矩-速度» 向前的方向工作:

*电机象限中的正扭矩和正速度; *逆时针生成象限中的正扭矩和负速度; *顺时针方向产生象限中的负扭矩和正速度。

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，请选中参数的复选框 Enable thermal port .

假设和限制

曲线数据 «扭矩-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。 *在这个单元中，有必要提供驱动器使用的整个范围的扭矩数据。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。 *模型的行为对扭矩-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 Rotary 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 Rotary 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 — 转子
旋转力学

Details

与转子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

电扭矩

Details

速度值的矢量，用于构造转矩和速度的值之间的对应关系的插值表。

计量单位	`rad/s` \| `deg/s` \| `rad/min` \| `deg/min` \| `rpm` \| `rps`
默认值	`[-1500.0, -1000.0, -500.0, 0.0, 500.0, 1000.0, 1500.0, 2000.0, 2500.0, 3000.0] rpm`
程序使用名称	`angular_velocity_vector`
可计算	是

# Torque values — 扭矩值矢量
N*m | uN*m | mN*m | kN*m | MN*m | GN*m | kgf*m | lbf*in | lbf*ft

Details

扭矩值的向量，用于构造匹配扭矩和速度值的插值表。

计量单位	`Nm` \| `uNm` \| `mNm` \| `kNm` \| `MNm` \| `GNm` \| `kgfm` \| `lbfin` \| `lbf*ft`
默认值	`[0.04, 0.035, 0.03, 0.025, 0.02, 0.015, 0.01, 0.005, 0.0, -0.005] N*m`
程序使用名称	`torque_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

单元用于计算取决于扭矩的电损耗的效率。

默认值	`80.0`
程序使用名称	`efficiency`
可计算	是

Details

该装置用于计算取决于扭矩的电气损耗的速度。

计量单位	`rad/s` \| `deg/s` \| `rad/min` \| `deg/min` \| `rpm` \| `rps`
默认值	`2000.0 rpm`
程序使用名称	`angular_velocity_reference_for_efficiency`
可计算	是

# Torque-independent electrical losses — 固定电气损耗
W | uW | mW | kW | MW | GW | V*A | HP_DIN

Details

定扭矩为零时与驱动器相关的电损耗。

计量单位	`W` \| `uW` \| `mW` \| `kW` \| `MW` \| `GW` \| `V*A` \| `HP_DIN`
默认值	`0.1 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传递机械功率和补偿电损耗所需的量。如果施加的电压超过额定电压，则产生的扭矩成比例地增加。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。

如果设置参数 Simulation mode 在值 Averaged，则响应于所施加的电压而产生的转矩将等于:

哪里 -转速时扭矩的值 . 从电源消耗的电流是使得电流和它等于平均功耗。

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

机械

Details

转子对改变电机运动的阻力。值可以为零。

计量单位	`kgm^2` \| `gm^2` \| `kgcm^2` \| `gcm^2` \| `lbmin^2` \| `lbmft^2` \| `slugin^2` \| `slugft^2`
默认值	`0.0001 kg*m^2`
程序使用名称	`J`
可计算	是

# Rotor damping — 转子阻尼
N*m*s/rad | mN*m*s/rad | kN*m*s/rad | kgf*m*s/rad | lbf*ft*s/rad

Details

转子的阻尼。值可以为零。

计量单位	`Nms/rad` \| `mNms/rad` \| `kNms/rad` \| `kgfms/rad` \| `lbffts/rad`
默认值	`1e-8 Nms/rad`
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

散热孔

# 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