Resolver
Вращающийся трансформатор, измеряющий угол поворота.
Тип: AcausalElectricPowerSystems.Sensors.Resolver
Путь в библиотеке:
|
Описание
Блок Resolver моделирует универсальный резольвер, который измеряет электрический фазовый угол сигнала с помощью электромагнитной связи. Резольвер состоит из вращающегося трансформатора, который передает переменнное напряжение, приложенное к первичной обмотке, на две вторичные обмотки. Эти вторичные обмотки расположены под углом 90 градусов друг к другу. При изменении угла поворота ротора относительная связь между первичной и двумя вторичными обмотками изменяется. В модели блока Resolver первая вторичная обмотка ориентирована таким образом, что максимум ее связи приходится на момент, когда ротор находится под углом 0 градусов. При этом вторая вторичная обмотка имеет минимальную связь.
Без потери общности предполагается, что коэффициент траснформации между первичной обмоткой и обмоткой ротора равен 1. Это приводит к тому, что ток и напряжение ротора равны току и напряжению первичной обмотки.
Уравнения блока могут быть определены двумя способами:
-
Исключить динамику, пренебрегая индуктивностью трансформатора. Эта модель действительна только в том случае, если датчик приводится в движение синусоидальной волной, поскольку любая постоянная составляющая на первичной стороне будет переходить на вторичную.
-
Учитывать индуктивные составляющие, тем самым улавливая потери амплитуды напряжения и разницу фаз. Эта модель действительна для любой формы входного сигнала. В этой опции можно либо указать индуктивности и максимальный коэффициент связи напрямую, либо указать коэффициент трансформации и измеренные полные сопротивления, и тогда блок использует эти значения для определения индуктивных составляющих.
Уравнения в режиме без динамики
Уравнения основаны на суперпозиции двух идеальных трансформаторов, оба из которых имеют коэффициенты связи, зависящие от угла поворота ротора. Два идеальных трансформатора имеют общую первичную обмотку. Дополнительная информация о моделировании идеальных трансформаторов приведена на странице блока Ideal Transformer.
Уравнения выглядят следующим образом:
где
-
и — напряжение и ток ротора (первичной обмотки) соответственно;
-
и — напряжение и ток первой вторичной обмотки соответственно;
-
и — напряжение и ток второй вторичной обмотки соответственно;
-
— коэффициент связи для первой вторичной обмотки;
-
— коэффициент связи для второй вторичной обмотки;
-
— коэффициент трансформации;
-
— число пар полюсов;
-
— угол поворота ротора.
Уравнения в режиме с динамикой
Уравнения основаны на суперпозиции двух катушек взаимоиндуктивности, обе из которых имеют коэффициенты связи, зависящие от угла поворота ротора. Две катушки взаимоиндуктивности имеют общую первичную обмотку. Дополнительная информация о моделировании взаимной индуктивности приведена на странице блока Mutual Inductor.
Уравнения выглядят следующим образом:
где
-
и — напряжение и ток ротора (первичной обмотки) соответственно;
-
и — напряжение и ток первой вторичной обмотки соответственно;
-
и — напряжение и ток второй вторичной обмотки соответственно;
-
— сопротивление ротора (или первичной обмотки);
-
— индуктивность ротора (или первичной обмотки);
-
— сопротивление статора (или вторичной обмотки);
-
— индуктивность статора (или вторичной обмотки);
-
— число пар полюсов;
-
— коэффициент связи;
-
— угол поворота ротора.
Предполагается, что магнитная связь между двумя вторичными обмотками отсутствует.
В спецификациях обычно не указываются коэффициенты связи и индуктивности, а вместо этого приводится коэффициент трансформации и измеренные полные сопротивления. Если параметр Parameterization имеет значение Specify transformation ratio and measured impedances, то заданные значения используются для определения значений коэффициентов уравнения, как указано выше.
Допущения и ограничения
-
Резольвер не создает крутящего момента между механическими вращательными портами R и C.
-
Трансформатор между первичной обмоткой и обмоткой ротора идеален с соотношением
1:1. -
Связь между двумя вторичными обмотками отсутствует.
Переменные
Используйте группу параметров Initial Targets, чтобы установить приоритет и начальные целевые значения для переменных параметров блока перед моделированием. Для получения дополнительной информации см. Настройка физических блоков с помощью целевых значений.
Порты
Ненаправленные
#
p1
—
положительная клемма первичной обмотки
электричество
Details
Ненаправленный порт, связанный с положительной клеммой первичной обмотки.
| Имя для программного использования |
|
#
p2
—
отрицательная клемма первичной обмотки
электричество
Details
Ненаправленный порт, связанный с отрицательной клеммой первичной обмотки.
| Имя для программного использования |
|
#
R
—
ротор резольвера
вращательная механика
Details
Механический вращательный порт, соответствующий ротору.
| Имя для программного использования |
|
#
C
—
корпус резольвера
вращательная механика
Details
Механический вращательный порт, соответствующий корпусу.
| Имя для программного использования |
|
#
x1
—
положительная клемма вторичной обмотки
электричество
Details
Электрический ненаправленный порт, связанный с положительной клеммой вторичной обмотки .
| Имя для программного использования |
|
#
x2
—
отрицательная клемма вторичной обмотки
электричество
Details
Электрический ненаправленный порт, связанный с отрицательной клеммой вторичной обмотки .
| Имя для программного использования |
|
#
y1
—
положительная клемма вторичной обмотки
электричество
Details
Электрический ненаправленный порт, связанный с положительной клеммой вторичной обмотки .
| Имя для программного использования |
|
#
y2
—
отрицательная клемма вторичной обмотки
электричество
Details
Электрический ненаправленный порт, связанный с отрицательной клеммой вторичной обмотки .
| Имя для программного использования |
|
Параметры
Параметры
#
Parameterization —
параметризация резольвера
Specify transformation ratio and omit dynamics | Specify transformation ratio and measured impedances | Specify equation parameters directly
Details
Выберите один из следующих методов параметризации блока:
-
Specify transformation ratio and omit dynamics— укажите только значения коэффициента трансформации, числа пар полюсов и начальный угол ротора. Эта модель пренебрегает индуктивными составляющими трансформатора и действительна только в том случае, если датчик приводится в движение синусоидальной волной. Уравнения приведены в Уравнения в режиме без динамики. -
Specify transformation ratio and measured impedances— укажите дополнительные значения для определения индуктивных членов трансформатора, чтобы смоделировать потерю амплитуды напряжения и разность фаз. Эта модель действительна для любой формы входного сигнала. Уравнения приведены в Уравнения в режиме с динамикой. -
Specify equation parameters directly— модель учитывает динамику, но необходимо задать значения индуктивностей ротора и статора и максимального коэффициента связи вместо коэффициента трансформации и измеренных полных сопротивлений. Эта модель действительна для любой формы входного сигнала. Уравнения приведены в Уравнения в режиме с динамикой.
| Значения |
|
| Значение по умолчанию |
|
| Имя для программного использования |
|
| Вычисляемый |
Нет |
# Transformation ratio — отношение пикового выходного напряжения к входному
Details
Коэффициент трансформации, определяемый как отношение между пиковым выходным напряжением и пиковым входным напряжением при пренебрежимо малом падении вторичного напряжения из-за сопротивления и индуктивности.
Зависимости
Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Parameterization значение Specify transformation ratio and omit dynamics или Specify transformation ratio and measured impedances. Если выбрано значение Specify transformation ratio and measured impedances, то коэффициент трансформации будет учитывать падение напряжения из-за сопротивления первичной обмотки.
| Значение по умолчанию |
|
| Имя для программного использования |
|
| Вычисляемый |
Да |
#
Rotor resistance —
сопротивление первичной обмотки
Ohm | mOhm | kOhm | MOhm | GOhm
Details
Активное сопротивление ротора. Это сопротивление также называют сопротивлением первичной обмотки.
Зависимости
Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Parameterization значение Specify transformation ratio and measured impedances или Specify equation parameters directly.
| Единицы измерения |
|
| Значение по умолчанию |
|
| Имя для программного использования |
|
| Вычисляемый |
Да |
#
Stator resistance —
сопротивление вторичной обмотки
Ohm | mOhm | kOhm | MOhm | GOhm
Details
Активное сопротивление статора. Это сопротивление также называют сопротивлением вторичной обмотки. Предполагается, что обе вторичные обмотки имеют одинаковое сопротивление.
Зависимости
Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Parameterization значение Specify transformation ratio and measured impedances или Specify equation parameters directly.
| Единицы измерения |
|
| Значение по умолчанию |
|
| Имя для программного использования |
|
| Вычисляемый |
Да |
#
Rotor reactance —
реактивное сопротивление первичной обмотки
Ohm | mOhm | kOhm | MOhm | GOhm
Details
Реактивное сопротивление ротора, когда вторичная обмотка разомкнута. Это реактивное сопротивление также называют реактивным сопротивлением первичной обмотки.
Зависимости
Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Parameterization значение Specify transformation ratio and measured impedances.
| Единицы измерения |
|
| Значение по умолчанию |
|
| Имя для программного использования |
|
| Вычисляемый |
Да |
#
Stator reactance —
реактивное сопротивление вторичной обмотки
Ohm | mOhm | kOhm | MOhm | GOhm
Details
Реактивное сопротивление статора, когда первичная обмотка разомкнута. Это реактивное сопротивление также называют реактивным сопротивлением вторичной обмотки.
Зависимости
Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Parameterization значение Specify transformation ratio and measured impedances.
| Единицы измерения |
|
| Значение по умолчанию |
|
| Имя для программного использования |
|
| Вычисляемый |
Да |
#
Frequency at which reactances and transformation ratio are specified —
частота синусоидального источника
Hz | kHz | MHz | GHz
Details
Частота синусоидального источника, используемого при измерении реактивных сопротивлений.
Зависимости
Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Parameterization значение Specify transformation ratio and measured impedances.
| Единицы измерения |
|
| Значение по умолчанию |
|
| Имя для программного использования |
|
| Вычисляемый |
Да |
#
Rotor inductance —
индуктивность первичной обмотки
H | nH | uH | mH
Details
Индуктивность ротора или первичной обмотки .
Зависимости
Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Parameterization значение Specify equation parameters directly.
| Единицы измерения |
|
| Значение по умолчанию |
|
| Имя для программного использования |
|
| Вычисляемый |
Да |
#
Stator inductance —
индуктивность вторичной обмотки
H | nH | uH | mH
Details
Индуктивность статора или вторичной обмотки .
Зависимости
Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Parameterization значение Specify equation parameters directly.
| Единицы измерения |
|
| Значение по умолчанию |
|
| Имя для программного использования |
|
| Вычисляемый |
Да |
# Peak coefficient of coupling — максимальный коэффициент связи
Details
Максимальный коэффициент связи между первичной и вторичной обмотками.
Зависимости
Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Parameterization значение Specify equation parameters directly.
| Значение по умолчанию |
|
| Имя для программного использования |
|
| Вычисляемый |
Да |
# Number of pole pairs — число пар полюсов ротора
Details
Число пар полюсов ротора.
| Значение по умолчанию |
|
| Имя для программного использования |
|
| Вычисляемый |
Да |