Resolver

Вращающийся трансформатор, измеряющий угол поворота.

resolver

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.

resolver 1

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.

Порты

Ненаправленные

p1 — положительная клемма первичной обмотки
электричество

Ненаправленный порт, связанный с положительной клеммой первичной обмотки.

p2 — отрицательная клемма первичной обмотки
электричество

Ненаправленный порт, связанный с отрицательной клеммой первичной обмотки.

R — ротор резольвера
вращательная механика

Механический вращательный порт, соответствующий ротору.

С — корпус резольвера
вращательная механика

Механический вращательный порт, соответствующий корпусу.

x1 — положительная клемма вторичной обмотки x
электричество

Электрический ненаправленный порт, связанный с положительной клеммой вторичной обмотки .

x2 — отрицательная клемма вторичной обмотки x
электричество

Электрический ненаправленный порт, связанный с отрицательной клеммой вторичной обмотки .

y1 — положительная клемма вторичной обмотки y
электричество

Электрический ненаправленный порт, связанный с положительной клеммой вторичной обмотки .

y2 — отрицательная клемма вторичной обмотки y
электричество

Электрический ненаправленный порт, связанный с отрицательной клеммой вторичной обмотки .

Параметры

Parameterization — параметризация резольвера
Specify transformation ratio and omit dynamics (по умолчанию) | Specify transformation ratio and measured impedances | Specify equation parameters directly

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 без учета 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 с учетом динамики].
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 с учетом динамики].

Transformation ratio — отношение пикового выходного напряжения к входному
0.5 (по умолчанию) | положительное число

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.

Rotor resistance — сопротивление первичной обмотки
70 Ом (по умолчанию) | положительное число

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.

Stator resistance — сопротивление вторичной обмотки
180 Ом (по умолчанию) | положительное число

Активное сопротивление статора. Это сопротивление также называют сопротивлением вторичной обмотки. Предполагается, что обе вторичные обмотки имеют одинаковое сопротивление.

Зависимости

Rotor reactance — реактивное сопротивление первичной обмотки
100 Ом (по умолчанию) | положительное число

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.

Stator reactance — реактивное сопротивление вторичной обмотки
300 Ом (по умолчанию) | положительное число

Реактивное сопротивление статора, когда первичная обмотка разомкнута. Это реактивное сопротивление также называют реактивным сопротивлением вторичной обмотки.

Зависимости

Frequency at which reactances and transformation ratio are specified — частота синусоидального источника
10 кГц (по умолчанию) | положительное число

Частота синусоидального источника, используемого при измерении реактивных сопротивлений.

Зависимости

Rotor inductance — индуктивность первичной обмотки
0.0016 Гн (по умолчанию) | положительное число

Индуктивность ротора или первичной обмотки .

Зависимости

Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Parameterization значение Specify equation parameters directly.

Stator inductance — индуктивность вторичной обмотки
0.0048 Гн (по умолчанию) | положительное число

Индуктивность статора или вторичной обмотки, .

Зависимости

Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Parameterization значение Specify equation parameters directly.

Peak coefficient of coupling — максимальный коэффициент связи
0.35 (по умолчанию) | число от нуля до единицы

Максимальный коэффициент связи между первичной и вторичной обмотками.

Зависимости

Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Parameterization значение Specify equation parameters directly.

Number of pole pairs — число пар полюсов ротора
1 (по умолчанию) | положительное число

Число пар полюсов ротора.