ACIM Mechanical Parameter Estimator

AC 유도 모터(ACIM)의 회전자 관성 및 점성 감쇠 추정

R2023a 이후

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라이브러리:
Motor Control Blockset / Parameter Estimation / ACIM Parameter Estimation

설명

ACIM Mechanical Parameter Estimator 블록은 상 전류와 상 전압, 모터 양단 간 DC 전압, 모터 속도, 자화 전류, 회전자 저항 및 완전한 모터 저항, 자화 인덕턴스 및 고정자 누설 인덕턴스뿐만 아니라 다른 테스트 구성 요소를 사용하여 유도 모터의 다음과 같은 기계 파라미터를 계산합니다.

• 회전자 관성(J)

• 점성 감쇠(B)

이 블록은 제한된 속도로 폐루프 자속 기준 제어(FOC)를 사용하여 모터를 구동합니다. 모터가 구동되는 동안 블록은 점성 감쇠(B)를 추정하는 테스트도 실행합니다. 미리 구성해 둔 지속 시간이 지나면 블록은 이러한 테스트를 끝내고 B를 계산한 다음 6개의 인버터 스위치를 모두 차단하여 자연 감속(coast-down)을 트리거합니다. 자연 감속으로 인해 모터 속도가 점진적으로 감소하고 최종적으로 0에 도달합니다. 이 블록은 모터가 속도 0에 도달하는 데 걸리는 시간을 측정하고 이를 사용하여 회전자 관성(J)을 계산합니다.

예제

Estimate Induction Motor Parameters Using Parameter Estimation Blocks

Uses the parameter estimation blocks provided by Motor Control Blockset™ to estimate these parameters of an AC induction motor (ACIM):

모델 열기

포트

입력

Iabc — 3상 전류 응답

스칼라

전류 센서가 측정한 모터의 3상 전류 응답입니다.

참고

c상 전류 입력을 제공하는 것은 선택 사항입니다. c상 전류 입력을 제공하지 않아도 블록 기능에는 영향을 미치지 않습니다.

데이터형: single

Vdc — DC 링크 전압

스칼라

인버터에 제공하는 DC 버스 전압입니다.

데이터형: single

Speed — 회전자 속도

스칼라

현재의 모터 속도입니다.

데이터형: single

Id0 — 추정된 자화 전류

스칼라

유도 모터의 추정된 자화 전류입니다. 이 입력 포트를 Id0 Estimator 블록의 Id0 출력에 연결하거나 Constant 블록을 사용하여 자화 전류 값을 수동으로 제공할 수 있습니다.

데이터형: single

Rtotal — 고정자 저항과 인버터 보드 저항의 합

스칼라

추정된 고정자 저항 R_s와 인버터 보드 저항의 합입니다. ACIM Rs Estimator 블록의 Rs 출력을 활용하여 이 입력값을 제공하거나 Constant 블록을 사용하여 이 값을 수동으로 제공할 수 있습니다.

데이터형: single

Rr — 추정된 회전자 저항

스칼라

유도 모터의 추정된 회전자 저항입니다. 이 입력 포트를 RrL Estimator 블록의 Rr 출력에 연결하거나 Constant 블록을 사용하여 회전자 저항 값을 수동으로 제공할 수 있습니다.

데이터형: single

Lm — 추정된 자화 인덕턴스

스칼라

유도 모터의 추정된 자화 인덕턴스입니다. 이 입력 포트를 RrL Estimator 블록의 Lm 출력에 연결하거나 Constant 블록을 사용하여 자화 인덕턴스 값을 수동으로 제공할 수 있습니다.

데이터형: single

Lls — 추정된 고정자 누설 인덕턴스

스칼라

유도 모터의 추정된 고정자 누설 인덕턴스입니다. 이 입력 포트를 RrL Estimator 블록의 Lls 출력에 연결하거나 Constant 블록을 사용하여 고정자 누설 인덕턴스 값을 수동으로 제공할 수 있습니다.

데이터형: single

StartStop — 기계 파라미터 추정을 위한 제어 신호

논리형

다음과 같이 블록 실행을 시작하거나 중지하는 신호입니다.

• 1(펄스의 상승 에지) — 이 신호는 블록 실행을 시작합니다.

• 0(펄스의 하강 에지) — 이 신호는 블록 실행과 블록이 실행 중인 테스트를 즉시 중지합니다. 완료되기 전에 갑자기 추정 프로세스를 중단하는 경우, 블록은 기계 파라미터 값을 계산하거나 출력하지 않습니다.

데이터형: Boolean

Config — 버스 신호 입력

버스

다음 표에는 버스 신호 입력에 필요한 구성 요소가 요약되어 있습니다.

범주	구성 요소			단위
모터 및 인버터 하드웨어의 요소	극쌍 개수			-
	정격 주파수			Hz
	공칭 모터 전류			A
	공칭 전압			V
	최대 측정 가능 인버터 전류			A
	보드 저항			ohm
	전류 감지 이득			A/ADC 카운트
	전압 감지 이득			V/ADC 카운트
자화 전류 Id0 추정을 위한 요소	측정 시간			초
	개루프 램프 시간			초
모터 저항(Rs) 추정을 위한 요소	추정 시간			초
	Vd 기준 전압 1			PU 전압
	Vd 기준 전압 2			PU 전압
회전자 저항(Rr), 자화 인덕턴스(Lm), 고정자 누설 인덕턴스(Lls), 회전자 누설 인덕턴스(Llr) 추정을 위한 요소	정격 주파수에 대한 비로 표현한 주파수 1			PU 주파수
	정격 주파수에 대한 비로 표현한 주파수 2			PU 주파수
	Lm의 고주파수			Hz
	전압 스윕의 시작 전압			PU 전압
	전압 스윕의 전압 스텝			PU 전압
	고주파 주입 전압			PU 전압
모터 관성(J) 및 마찰 상수(B) 추정을 위한 요소	폐루프 속도 지속 시간			초
	폐루프 속도			RPM
	FOC의 Iq 기준 전류			PU 전류
	비례 이득			-
	적분 이득			-
	관성 추정을 위한 속도 하한			RPM
-	파라미터 추정 샘플 시간			초

이 입력 포트를 ACIM Parameter Estimation Configurator 블록의 Config 출력 포트에 연결할 수 있습니다.

데이터형: single

출력

Vabc — a축, b축 및 c축 고정자 기준 전압 성분

스칼라

abc 기준 프레임의 a축, b축, c축을 따르는 고정자 기준 전압 성분입니다.

데이터형: single

J — 추정된 회전자 관성

스칼라

유도 모터의 추정된 관성(단위: kg.m²)입니다.

데이터형: single

B — 추정된 점성 감쇠

스칼라

유도 모터의 추정된 점성 감쇠(단위: N.s/m)입니다.

데이터형: single

InverterEn — 인버터 제어 신호

논리형

다음과 같이 인버터의 스위치를 켜거나 끄는 신호입니다.

• 1(논리 High) — 이 신호가 High로 지속되는 동안 인버터의 6개 스위치는 모두 켜져 있습니다.

• 0(논리 Low) — 이 신호가 Low로 지속되는 동안 인버터의 6개 스위치는 모두 꺼져 있습니다.

데이터형: single

Log — 디버그 신호

버스

검토를 위해 블록이 제공하는 디버그 신호입니다. 버스는 다음과 같은 디버그 신호를 포함합니다.

디버그 신호			설명	단위
status		0	기계 파라미터 추정이 완료되지 않음	-
		1	기계 파라미터 추정이 성공적으로 완료됨	-
CoastDownTime			측정된 자연 감속(coast-down) 지속 시간	초
Vdq			d축과 q축 간 전압	전압
Idq			d축과 q축 간 전류	암페어
VIAlphaBeta			α축과 β축 간 전압 및 전류	볼트, 암페어
SlipPU			모터의 폐루프 작동 시 속도의 슬립(단위: per-unit)	-

데이터형: single

확장 기능

C/C++ 코드 생성
Simulink® Coder™를 사용하여 C 코드나 C++ 코드를 생성할 수 있습니다.

버전 내역

R2023a에 개발됨

참고 항목

ACIM Parameter Estimation Configurator | Id0 Estimator | ACIM Rs Estimator | RrL Estimator