Электропривод
Универсальный двигатель и привод с замкнутым контуром регулирования крутящего момента.
Тип: Engee1DMechanical.Electromechanical.MotorAndDrive
|
Путь в библиотеке: |
Описание
Блок Электропривод представляет собой универсальный бесщеточный двигатель и привод с замкнутым контуром регулирования крутящего момента. Блок Электропривод полезен, если вам требуется универсальная или приблизительная реализация двигателя в вашей системе. Он также подходит для случаев, когда вы не знаете всех технических характеристик вашего двигателя или хотите использовать блок для поиска подходящего двигателя для вашей системы.
Для ускорения моделирования блок использует абстракцию двигателя, приводной электроники и системы управления. Блок генерирует огибающую зависимости крутящего момента от частоты вращения, которая насыщает входной крутящий момент, и допускает только диапазон крутящих моментов и скоростей, определенных этой огибающей.
Моделирование электрических потерь
Блок Электропривод моделирует потери первого порядка на основе общего коэффициента полезного действия (КПД) для частоты вращения и крутящего момента, которые задаются как параметры Общий КПД электропривода (%), Угловая скорость, при которой измеряется КПД и Момент, при котором измеряется КПД соответственно. Блок использует данные о частоте вращения и крутящем моменте для построения огибающей зависимости крутящего момента от частоты вращения. Огибающая насыщает входной крутящий момент, что дает крутящий момент, на который реагирует двигатель, . Этот крутящий момент также используется блоком для вычисления электрических потерь.
Блок учитывает только резистивные потери, зависящие от крутящего момента, так что
где
Резистивные потери, также известные как омические потери, возникают из-за сопротивления якорных обмоток потоку электронов. Электрическая мощность включает эти потери, так что
Скорость преобразования электрической энергии в тепловую определяется законом Джоуля — Ленца:
где
-
— электрическая мощность, которую блок вычисляет и использует в основном уравнении.
-
— электрическая мощность, теряемая во время работы. При моделировании влияния теплового потока и изменения температуры эта величина представляет собой скорость теплового потока, который распределяется в тепловой массе или через выходной порт H.
-
— угловая скорость вращения ротора. Она эквивалентна значению выходного порта W.
-
— требуемый крутящий момент при насыщении.
-
— коэффициент пропорциональности для потерь на сопротивление, измеряемый в единицах .
-
— КПД двигателя и привода при заданных частоте вращения и крутящем моменте. Эта величина эквивалентна параметру Общий КПД электропривода (%).
-
— угловая скорость, соответствующая общему КПД. Эта величина эквивалентна параметру Угловая скорость, при которой измеряется КПД.
-
— крутящий момент, соответствующий общему КПД. Эта величина эквивалентна параметру Момент, при котором измеряется КПД.
-
— напряжение на клеммах.
-
— ток, проходящий через клеммы.
При включении теплового моделирования значение отображает вклад блока в тепловой поток.
Чтобы учесть последовательное сопротивление, постоянные потери и потери в сердечнике, вы можете добавить блоки в свою модель.
| Вы можете добавить демпфирование и инерцию с помощью блока Вращательный демпфер и блока Инерция соответственно. |
Тепловое моделирование
Вы можете моделировать влияние теплового потока и изменения температуры, включив дополнительный тепловой порт H. Чтобы включить этот порт, установите флажок рядом с параметром Тепловой порт.
При моделировании эффектов теплового потока и изменения температуры электрические потери двигателя способствуют этим эффектам.
Порты
Ненаправленные
#
+
—
положительный источник постоянного тока
электричество
Details
Порт сохранения электроэнергии, подключенный к положительному источнику постоянного тока.
| Имя для программного использования |
|
#
R
—
ротор двигателя
вращательная механика
Details
Порт сохранения механического вращения, связанный с ротором двигателя.
| Имя для программного использования |
|
#
−
—
отрицательный источник постоянного тока
электричество
Details
Порт сохранения электроэнергии, подключенный к отрицательному источнику постоянного тока.
| Имя для программного использования |
|
#
C
—
корпус двигателя
вращательная механика
Details
Порт сохранения механического вращения, связанный с корпусом двигателя.
| Имя для программного использования |
|
#
H
—
тепловой поток
тепло
Details
Порт сохранения тепла, связанный с тепловым потоком. Электрические потери двигателя способствуют тепловому потоку через этот порт.
Зависимости
Чтобы использовать этот порт, установите флажок рядом с параметром Тепловой порт.
| Имя для программного использования |
|
Вход
#
Tr
—
требуемый опорный крутящий момент
скаляр
Details
Направленный входной порт физического сигнала, связанный с требуемым опорным крутящим моментом.
| Типы данных |
|
| Поддержка комплексных чисел |
Нет |
Выход
#
W
—
механическая скорость вращения, рад/с
скаляр
Details
Направленный выходной порт физического сигнала, связанный с механической скоростью вращения.
| Типы данных |
|
| Поддержка комплексных чисел |
Нет |
Параметры
Основные параметры
#
Максимальный крутящий момент —
крутящий момент для определения границы огибающей зависимости крутящего момента от частоты вращения
N*m | mN*m | lbf*ft
Details
Максимально допустимое значение крутящего момента. Блок использует это значение и параметр Максимальная выходная мощность для определения огибающей зависимости крутящего момента от частоты вращения.
| Единицы измерения |
|
| Значение по умолчанию |
|
| Имя для программного использования |
|
| Вычисляемый |
Да |
#
Максимальная выходная мощность —
мощность для определения границы огибающей зависимости крутящего момента от частоты вращения
W | GW | MW | kW | mW | uW | HP_DIN
Details
Максимально допустимое значение мощности. Блок использует это значение и параметр Максимальный крутящий момент для определения зависимости крутящего момента от частоты вращения.
| Единицы измерения |
|
| Значение по умолчанию |
|
| Имя для программного использования |
|
| Вычисляемый |
Да |
#
Постоянная времени управления моментом, Tc —
временной шаг выходного крутящего момента
d | s | hr | ms | ns | us | min
Details
Временной интервал выходного сигнала регулятора крутящего момента. Используйте этот параметр, чтобы указать блоку время ожидания между выводом информации о значении крутящего момента.
| Единицы измерения |
|
| Значение по умолчанию |
|
| Имя для программного использования |
|
| Вычисляемый |
Да |
# Общий КПД электропривода (%) — энергоэффективность при заданных значениях частоты вращения и крутящего момента
Details
КПД преобразования электрической энергии вращения в механическую.
| Значение по умолчанию |
|
| Имя для программного использования |
|
| Вычисляемый |
Да |
#
Угловая скорость, при которой измеряется КПД —
заданная скорость для измерения КПД
rpm | deg/s | rad/s
Details
Скорость, которую блок использует для расчета электрических потерь, зависящих от крутящего момента.
| Единицы измерения |
|
| Значение по умолчанию |
|
| Имя для программного использования |
|
| Вычисляемый |
Да |
#
Момент, при котором измеряется КПД —
заданный крутящий момент для измерения КПД
N*m | mN*m | lbf*ft
Details
Крутящий момент, который блок использует для расчета электрических потерь, зависящих от крутящего момента.
| Единицы измерения |
|
| Значение по умолчанию |
|
| Имя для программного использования |
|
| Вычисляемый |
Да |
# Тепловой порт — моделирование тепловых потерь в массе электропроводки
Details
Возможность включить тепловой порт и учесть тепловые потери при моделировании.
| Значение по умолчанию |
|
| Имя для программного использования |
|
| Вычисляемый |
Да |
#
Теплоемкость —
способность проводки сохранять тепло
J/K | kJ/K
Details
Тепловая масса электрической обмотки, определяемая как энергия, необходимая для повышения температуры на одну единицу измерения температуры.
Зависимости
Чтобы использовать этот порт, установите флажок рядом с параметром Тепловой порт.
| Единицы измерения |
|
| Значение по умолчанию |
|
| Имя для программного использования |
|
| Вычисляемый |
Да |