Clarke to Park Angle Transform

αβ0에서 dq0으로의 변환 구현

• 

라이브러리:
Simscape / Electrical / Control / Mathematical Transforms

설명

Clarke to Park Angle Transform 블록은 고정자 기준 프레임에서의 alpha 성분, beta 성분, 영상 성분을 회전자 기준 프레임에서의 직접 성분, 직교 성분, 영상 성분으로 변환합니다.

이 블록은 다음 입력을 받습니다.

• 고정자 기준 프레임에서의 α-β 축 성분 또는 다중화된 성분 αβ0. 입력 개수 파라미터를 사용하여 두 개 또는 세 개의 입력을 사용할 수 있습니다.

• 해당 변환 각도의 사인 및 코사인 값.

평형 3상 시스템에서 영상 성분은 0입니다.

3상 시스템의 a상 축을 시간 t = 0에서 회전자 기준 프레임의 q축 또는 d축에 정렬되도록 블록을 구성할 수 있습니다. 아래 그림은 3상 시스템, 고정자 αβ0 기준 프레임, 회전자 dq0 기준 프레임에서 고정자 권선의 자기적 축의 방향을 보여줍니다.

• a축과 q축은 초기에 정렬됩니다.

  

• a축과 d축은 초기에 정렬됩니다.

  

두 경우 모두 각도 θ = ωt입니다. 여기서 각각은 다음과 같습니다.

• θ는 q축 정렬의 경우 a축과 q축 사이의 각도이거나 d축 정렬의 경우 a축과 d축 사이의 각도입니다.

• ω는 d-q 기준 프레임의 회전 속도입니다.

• t는 초기 정렬에서의 시간(단위: 초)입니다.

아래 그림은 등가인 평형 αβ0과 dq0의 개별 성분의 시간 응답을 보여줍니다.

• a상 벡터를 q축에 정렬

  

• a상 벡터를 d축에 정렬

  

방정식

Clarke to Park Angle Transform 블록은 a상에서 q축으로의 정렬을 위한 변환을 다음과 같이 구현합니다.

$\left[\begin{array}{c}d\\ q\\ 0\end{array}\right]=\left[\begin{array}{ccc}\text{sin}(\theta )& -\text{cos}(\theta )& 0\\ \text{cos}(\theta )& \text{sin}(\theta )& 0\\ 0& 0& 1\end{array}\right]\left[\begin{array}{c}\alpha \\ \beta \\ 0\end{array}\right]$

여기서 각각은 다음과 같습니다.

• α와 β는 고정자 기준 프레임에서의 2상 시스템의 alpha 축 성분과 beta 축 성분입니다.

• 0은 영상 성분입니다.

• d와 q는 회전자 기준 프레임에서의 2상 시스템의 직접 축 성분과 직교 축 성분입니다.

a상에서 d축으로의 정렬의 경우, 블록은 다음 방정식을 사용하여 변환을 구현합니다.

$\left[\begin{array}{c}d\\ q\\ 0\end{array}\right]=\left[\begin{array}{ccc}\text{cos}(\theta )& \text{sin}(\theta )& 0\\ -\text{sin}(\theta )& \text{cos}(\theta )& 0\\ 0& 0& 1\end{array}\right]\left[\begin{array}{c}\alpha \\ \beta \\ 0\end{array}\right]$

포트

입력

αβ0 — α-β축과 영상 성분

벡터

고정자 기준 프레임에서의 2상 시스템의 alpha 축 α 성분, beta 축 β 성분, 영상 성분입니다.

종속 관계

이 포트를 활성화하려면 임베디드 구현에 블록 사용(Motor Control Blockset™ 필요) 파라미터를 선택 해제하거나 임베디드 구현에 블록 사용(Motor Control Blockset™ 필요) 파라미터를 선택하고 입력 개수를 3개 입력으로 설정합니다. (R2025a 이후)

데이터형: single | double

α — alpha 축 성분

스칼라

R2025a 이후

고정자 기준 프레임에서의 alpha 축 성분 α입니다.

종속 관계

이 포트를 활성화하려면 임베디드 구현에 블록 사용(Motor Control Blockset™ 필요) 파라미터를 선택하고 입력 개수를 2개 입력으로 설정합니다.

데이터형: single | double

β — beta 축 성분

스칼라

R2025a 이후

고정자 기준 프레임에서의 beta 축 성분 β입니다.

종속 관계

이 포트를 활성화하려면 임베디드 구현에 블록 사용(Motor Control Blockset™ 필요) 파라미터를 선택하고 입력 개수를 2개 입력으로 설정합니다.

데이터형: single | double

θ_e — 회전 각도

스칼라 | 라디안

회전자 기준 프레임의 각위치입니다. 이 파라미터의 값은 abc 기준 프레임에서의 a상 벡터에서 dq0 기준 프레임의 초기 정렬된 축까지의 극좌표 거리와 같습니다.

종속 관계

이 포트를 활성화하려면 임베디드 구현에 블록 사용(Motor Control Blockset™ 필요) 파라미터를 선택 해제하거나 임베디드 구현에 블록 사용(Motor Control Blockset™ 필요) 파라미터를 선택하고 Theta 입력을 전기적 위치로 설정합니다. (R2025a 이후)

데이터형: single | double

sinθ_e — 회전 각도의 사인 값

스칼라

R2025a 이후

변환 각도의 사인 값 θ_e입니다. θ_e는 회전자 기준 프레임과 α축 사이의 각도입니다.

종속 관계

이 포트를 활성화하려면 임베디드 구현에 블록 사용(Motor Control Blockset™ 필요) 파라미터를 선택하고 Theta 입력을 사인 및 코사인의 전기적 위치로 설정합니다.

데이터형: single | double

cosθ_e — 회전 각도의 코사인 값

스칼라

R2025a 이후

변환 각도의 코사인 값 θ_e입니다. θ_e는 회전자 기준 프레임과 α축 사이의 각도입니다.

종속 관계

이 포트를 활성화하려면 임베디드 구현에 블록 사용(Motor Control Blockset™ 필요) 파라미터를 선택하고 Theta 입력을 사인 및 코사인의 전기적 위치로 설정합니다.

데이터형: single | double

출력

dq0 — d-q축과 영상 성분

벡터

회전자 기준 프레임에서의 시스템의 직접 축 성분 및 직교 축 성분과 영상 성분입니다.

종속 관계

이 포트를 활성화하려면 임베디드 구현에 블록 사용(Motor Control Blockset™ 필요) 파라미터를 선택 해제하거나 임베디드 구현에 블록 사용(Motor Control Blockset™ 필요) 파라미터를 선택하고 입력 개수를 3개 입력으로 설정합니다. (R2025a 이후)

데이터형: single | double

d — 직접 축 성분

스칼라

R2025a 이후

회전자 dq 기준 프레임에서의 직접 축 성분 d입니다.

종속 관계

이 포트를 활성화하려면 임베디드 구현에 블록 사용(Motor Control Blockset™ 필요) 파라미터를 선택하고 입력 개수를 2개 입력으로 설정합니다.

데이터형: single | double

q — 직교 축 성분

스칼라

R2025a 이후

회전자 dq 기준 프레임에서의 직교 축 성분 q입니다.

종속 관계

이 포트를 활성화하려면 임베디드 구현에 블록 사용(Motor Control Blockset™ 필요) 파라미터를 선택하고 입력 개수를 2개 입력으로 설정합니다.

데이터형: single | double

파라미터

Alpha 축 정렬 — dq0 기준 프레임 정렬

Q축 (디폴트 값) | D축

abc 기준 프레임의 a상 벡터를 회전자 기준 프레임의 d축 또는 q축에 정렬합니다.

임베디드 구현에 블록 사용(Motor Control Blockset™ 필요) — 임베디드 구현에 블록을 사용하는 옵션

끄기 (디폴트 값) | 켜기

R2025a 이후

임베디드 구현에 블록을 사용하는 옵션입니다. 이 옵션을 사용하려면 Motor Control Blockset™ 툴박스가 필요합니다.

입력 개수 — 블록 입력 개수

2개 입력 (디폴트 값) | 3개 입력

R2025a 이후

지정할 수 있는 입력 개수를 선택합니다.

• 2개 입력 — 두 개의 개별 입력 신호 α와 β를 받는 블록을 구성합니다. 블록은 두 개의 개별 출력 신호 d와 q를 생성합니다.

• 3개 입력 — α 신호, β 신호, 0 신호를 포함하는 다중화된 입력을 받는 블록을 구성합니다. 블록은 d 신호,q 신호, 0 신호를 포함하는 다중화된 출력을 생성합니다.

종속 관계

이 파라미터를 활성화하려면 임베디드 구현에 블록 사용(Motor Control Blockset™ 필요) 파라미터를 선택하십시오.

Theta 입력 — 위치 입력 유형

사인 및 코사인의 전기적 위치 (디폴트 값) | 전기적 위치

R2025a 이후

위치(theta) 입력 유형:

• 사인 및 코사인의 전기적 위치 — sinθ_e 입력과 cosθ_e 입력을 직접 받는 블록을 구성합니다.

• 전기적 위치 — 전기적 위치(θ_e) 입력을 받는 블록을 구성합니다. 블록은 θ_e 입력에서 sinθ_e 신호와 cosθ_e 신호를 내부적으로 계산합니다.

종속 관계

이 파라미터를 활성화하려면 임베디드 구현에 블록 사용(Motor Control Blockset™ 필요) 파라미터를 선택하십시오.

Theta 단위 — 전기적 위치 입력 단위

Per-unit (디폴트 값) | 라디안 | 도

R2025a 이후

전기적 위치 입력 단위 θ_e입니다.

종속 관계

이 파라미터를 활성화하려면 임베디드 구현에 블록 사용(Motor Control Blockset™ 필요) 파라미터를 선택하고 Theta 입력을 전기적 위치로 설정합니다.

룩업 테이블의 데이터 점 개수 — 룩업 테이블 배열의 크기

1024 (디폴트 값) | 스칼라

R2025a 이후

블록이 θ_e 입력에서 sinθ_e 신호와 cosθ_e 신호를 계산하는 데 사용하는 룩업 테이블 배열의 크기입니다. 125에서 4095 사이의 값을 지정할 수 있습니다.

종속 관계

이 파라미터를 활성화하려면 임베디드 구현에 블록 사용(Motor Control Blockset™ 필요) 파라미터를 선택하고 Theta 입력을 전기적 위치로 설정합니다.

참고 문헌

[1] Krause, P., O. Wasynczuk, S. D. Sudhoff, and S. Pekarek. Analysis of Electric Machinery and Drive Systems. Piscatawy, NJ: Wiley-IEEE Press, 2013.

확장 기능

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

버전 내역

R2017b에 개발됨

R2025a: 임베디드 구현을 위해 블록 최적화

Motor Control Blockset 툴박스에 대한 라이선스가 있는 경우 임베디드 구현을 위해 Clarke to Park Angle Transform 블록을 최적화할 수 있습니다. 임베디드 구현을 위해 이 블록을 최적화하려면 임베디드 구현에 블록 사용(Motor Control Blockset™ 필요) 파라미터를 선택하십시오.

참고 항목

블록

• Clarke Transform | Inverse Clarke Transform | Inverse Park Transform | Park Transform | Park to Clarke Angle Transform