关于MATLAB5.3电气系统模块库中永磁同步电机模型的讨论

关于MA TLAB513 在电气系统模块库中 讨论永磁同步电机模型 谢成祥 华东船舶工业学院 摘要: 文章说明了MA TLAB513 在永磁同步电机模型在电气系统模块库中的问题， 给出了修改的方法。 关键词:MA TLAB 电气系统模块库 永磁同步电机 D iscuss on the PM SM M odel of Power System Blockset in MATLAB513 Xie Chengxiang Abstract: The problem of PM SM model of power system blockset in MA TLAB513 is discussed, and the modification method is given. Keywords:MA TLAB power system blockset permanent magnetic synchronousmachine 1 引言 对于电气传动工人， 如何准确快速地模拟电路和更复杂的电气系统是主要问题。以前可以用PSP ICE 实现电子电路仿真， 但只适用于微电子领域：MA TLAB 中间的电气系统模块库(Pow er System B lockset)更好地解决了电气系统的模拟问题。 电气系统模块库 SIMUL IN K 运行环境， 包括电路、电力电子、电气传动、电力系统等电工学中常用的基本元件和模拟模型， 特别是它包含特殊的电机模块库， 如异步电机、同步电机及其简化模型、永磁同步电机等， 它给电气传动系统的建模和模拟带来了极大的便利。 图 1 PM SM 模拟模型控制系统 但是, 笔者发现, 该模块库中的永磁同步电机(PM SM )模型有问题， 下面以PM SM 以控制系统为例。 图 1 PM SM 模拟模型控制系统 但是, 笔者发现, 该模块库中的永磁同步电机(PM SM )模型有问题， 下面以PM SM 以控制系统为例。 2 问题与修改 PM SM 模拟模型控制系统如图 1 所示。转 速调节器为 P I 型, 其输出经 dqgabc 坐标变换, 得 到 a, b, c 给定三相定子电流， 电流调节器为滞环型。PM SM 直接使用电机模块库中的模型， 该模型采用转子磁场定向 d2q 坐标系中的状态是空的 间模型, 如式(1)～ (4)表示为 d dt id= 1 L d vd- R L d id L q L d pw riq (1) d dt iq= 1 L q vq- R L q iq L d L q pw rid-Κpw r L q (2) T e= 1. 5p [Κiq (L d- L q) idiq ] (3) dw r dt = 1 J (T e- T L ) - B J w r (4) 式中: R 定子电阻； id, iq 为 d 轴和 q 轴电流; w r 转子转速； T e 电磁转矩； T l 负载转矩； vd, vq 为 d 轴和 q 轴电压;L d,L q 为 d 轴和 q 轴电感; J 转换到电机轴上的旋转惯量；B 阻尼系数； Κ永磁转子磁链； p 磁极对数。 由图 2 坐标转换图显示(图中， abc 三相静止坐标系， dq 两相同步旋转坐标系，ΑΒ两相静止坐标系) , 坐标变换公式为 abc→dq: Fd Fq = 2 3 cos cos(- 2 3) cos( 2 3)- sin- sin(Η- 2 3Π) - sin(Η 2 3Π) Fa Fb Fc (5) dq→abc: 15 电气传动 2003 年 第 2 期 Fa Fb Fc = cos - sin