Clarke Transform

abc에서 αβ0으로의 변환 구현

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라이브러리:
Simscape / Electrical / Control / Mathematical Transforms

설명

Clarke Transform 블록은 abc 기준 프레임에서의 3상 시스템의 시간 영역 성분을 고정자 ɑβ0 기준 프레임에서의 성분으로 변환합니다. 이 블록은 Clarke 변환의 전력 불변 버전을 구현하여 abc 기준 프레임에서의 시스템의 전력으로 유효 전력과 무효 전력을 유지할 수 있습니다. 평형 시스템에서 제로-시퀀스 성분(즉, 영상분)은 0입니다.

Motor Control Blockset™ 툴박스에 대한 라이선스가 있는 경우 임베디드 구현에 이 블록을 사용할 수 있습니다. 입력 개수 파라미터를 사용하여 2개 입력 또는 3개 입력을 지정합니다. 입력 개수 파라미터를 2개 입력으로 설정하면 이 블록은 3상(abc) 중에서 두 개의 신호를 받고, 세 번째 신호를 자동으로 계산하고, αβ 기준 프레임에서 대응하는 성분을 출력합니다. (R2025a 이후)

아래에 그림과 각각의 설명이 나와 있습니다.

• abc 기준 프레임과 고정자 ɑβ0 기준 프레임에서 고정자 권선이 갖는 자기적 축의 방향

  

• 고정자 기준 프레임에서의 등가 ɑ 성분, β 성분, 제로-시퀀스 성분

  

• 등가인 평형 abc 시스템과 ɑβ0 시스템에서의 개별 성분에 대한 시간 응답

  

방정식

블록은 Clarke 변환을 다음과 같이 구현합니다.

$\left[\begin{array}{c}\alpha \\ \beta \\ 0\end{array}\right]=\frac{2}{3}\left[\begin{array}{ccc}1& -\frac{1}{2}& -\frac{1}{2}\\ 0& \frac{\sqrt{3}}{2}& -\frac{\sqrt{3}}{2}\\ \frac{1}{2}& \frac{1}{2}& \frac{1}{2}\end{array}\right]\left[\begin{array}{c}a\\ b\\ c\end{array}\right],$

여기서 각각은 다음과 같습니다.

• a, b, c는 abc 기준 프레임에서의 3상 시스템의 성분입니다.

• α와 β는 고정자 기준 프레임에서의 2축 시스템의 성분입니다.

• 0은 고정자 기준 프레임에서의 2축 시스템의 제로-시퀀스 성분입니다.

블록은 Clarke 변환의 전력 불변 버전을 다음과 같이 구현합니다.

$\left[\begin{array}{c}\alpha \\ \beta \\ 0\end{array}\right]=\sqrt{\frac{2}{3}}\left[\begin{array}{ccc}1& -\frac{1}{2}& -\frac{1}{2}\\ 0& \frac{\sqrt{3}}{2}& -\frac{\sqrt{3}}{2}\\ \sqrt{\frac{1}{2}}& \sqrt{\frac{1}{2}}& \sqrt{\frac{1}{2}}\end{array}\right]\left[\begin{array}{c}a\\ b\\ c\end{array}\right].$

예제

3상 매트릭스 컨버터

이 예제에서는 정적 부하를 구동하고 소스에서 단위 역률을 이끌어 내는 3상 매트릭스 컨버터를 보여줍니다. Scopes 서브시스템은 시뮬레이션 결과를 확인할 수 있는 스코프를 포함합니다.

• 모델 열기

포트

입력

abc — a상 성분, b상 성분, c상 성분

벡터

abc 기준 프레임에서의 3상 시스템의 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

a — a상 성분

스칼라

R2025a 이후

abc 기준 프레임에서의 3상 시스템의 a상 성분입니다.

종속 관계

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

데이터형: single | double

b — b상 성분

스칼라

R2025a 이후

abc 기준 프레임에서의 3상 시스템의 b상 성분입니다.

종속 관계

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

데이터형: single | double

출력

αβ0 — α-β축과 제로-시퀀스 성분

벡터

고정자 기준 프레임에서의 alpha 축 성분 α, beta 축 성분 β, 그리고 제로-시퀀스 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

파라미터

전력 불변 — 전력 불변 활성화

끄기 (디폴트 값) | 켜기

abc 기준 프레임에서의 시스템의 유효 전력과 무효 전력을 유지하는 옵션입니다.

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 a와 b를 받는 블록을 구성합니다. 블록은 두 개의 개별 출력 신호 α와 β를 생성합니다.

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

종속 관계

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

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