三相かご形誘導機
回路図エディタの 3 相かご形誘導機コンポーネントの説明。

A、B、Cは固定子巻線端子です。固定子巻線は電流源インターフェースを使用します。
電気サブシステムモデル
機械の電気部品は、静止したαβ座標系でモデル化された以下の連立方程式で表されます。回転子のすべての変数とパラメータは固定子を基準とします。
飽和効果を考慮すると、方程式は同じ形式になりますが、その場合、磁化磁束は磁化電流の関数になります。
どこ:
シンボル | 説明 |
---|---|
ψ αs | 固定子磁束のアルファ軸成分[Wb] |
ψ βs | 固定子磁束のベータ軸成分[Wb] |
ψ αr | 固定子を基準とした回転子磁束のアルファ軸成分[Wb] |
ψ βr | 固定子を基準とした回転子磁束のベータ軸成分[Wb] |
i αs | 固定子電流のアルファ軸成分[A] |
i βs | 固定子電流のベータ軸成分 [A] |
i αr | 回転子電流のアルファ軸成分(固定子参照)[A] |
i βr | 回転子電流のベータ軸成分(固定子参照)[A] |
v αs | 固定子電圧のアルファ軸成分[V] |
v βs | 固定子電圧のベータ軸成分[V] |
v αr | ステータを基準としたローター電圧のアルファ軸成分[V] |
v βr | 固定子を基準とした回転子電圧のベータ軸成分[V] |
Rs | 固定子相抵抗 [Ω] |
R r | 固定子を基準とした回転子相抵抗 [Ω] |
Lメートル | 磁化(相互、主)インダクタンス [H] |
Ls | 固定子相インダクタンス[H]( ) |
左r | 固定子を基準とした回転子位相インダクタンス[H]( ) |
ω r | ローター電気速度 [rad/s] ( ) |
p | 機械の極対数 |
T e | 機械発生電磁トルク[Nm] |
ψ m | 磁化磁束 [Wb] |
私は | 磁化電流 [A] |
機械サブシステムモデル
運動方程式:
シンボル | 説明 |
---|---|
ω m | ローターの機械速度 [rad/s] |
Jメートル | ローターと負荷の合成慣性モーメント [kgm2] |
T e | 機械発生電磁トルク[Nm] |
T l | シャフトの機械的負荷トルク [Nm] |
b | 機械粘性摩擦係数[Nms] |
θ m | ローター機械角度 [rad] |
飽和効果
三相かご形誘導機部品には磁気飽和効果が含まれる場合があります。その場合、磁化磁束または磁化インダクタンスは磁化電流の関数として定義されます。この関数はルックアップテーブルの形式で表されます。ルックアップテーブルでは、線形補間と線形外挿が使用されます。
- 磁化磁束と磁化電流
- 磁化インダクタンスと磁化電流

im_vector = [0.0, 0.661428, 0.957988, 1.224002, 1.527775, 1.836498, 2.485056, 3.197537, 4.162313, 5.57879, 8.211348, 12.342407, 22.172606] psim_vector = [0.0, 0.125279, 0.192308, 0.25488, 0.318532, 0.382499, 0.511695, 0.635623, 0.76725, 0.885866, 1.007544, 1.097936, 1.186302]

im_vector = [0.0, 0.661428, 0.957988, 1.224002, 1.527775, 1.836498, 2.485056, 3.197537, 4.162313, 5.57879, 8.211348, 12.342407, 22.172606] Lm_vector = [0.0, 0.189407, 0.200741, 0.208235, 0.208494, 0.208277, 0.205909, 0.198785, 0.184332, 0.158792, 0.122701, 0.088956, 0.053503]
ポート
- A(電気)
- ステータ巻線 A 相ポート。
- B(電気)
- ステータ巻線相 B ポート。
- C(電気)
- ステータ巻線相Cポート。
- で
- モデル負荷ソースが選択されているか、動的抵抗が有効になっている場合、リアルタイム/VHILシミュレーションで利用可能
- リアルタイム/VHILシミュレーションにおける入力ベクトルの記述と順序:
- in[0] = model_load -モデル負荷ソースが選択され、動的抵抗が有効/無効になっている場合
- in[1] = ステータ相抵抗 [Ω] - SCADA /外部負荷源が選択され、動的抵抗が有効になっている場合
- in[2] = 固定子を基準とした回転子相抵抗 [Ω] -モデル負荷ソースが選択され、動的抵抗が有効になっている場合
- in[1] = 障害の重大度 -モデルロードソースが選択され、障害シミュレーションが有効になっている場合
- in[2] = Rf [Ω] -モデル負荷ソースが選択され、故障シミュレーションが有効になっている場合
- モデル荷重ソースを選択した場合、TyphoonSimシミュレーションで利用可能
- TyphoonSimシミュレーションにおける入力ベクトルの説明と順序:
- in[0] = model_load -モデルロードソースが選択されている場合
動的抵抗 そして 故障シミュレーション TyphoonSimシミュレーションでは無視されます。
電気(タブ)
- モデルタイプ
- マシン モデルの実装を指定します。
- モデルの忠実度には、線形と非線形の 2 つのレベルがあります。
- 磁化曲線タイプ
- モデル タイプが非線形に設定されている場合に使用できます。
- 次の飽和タイプを指定できます - 磁束対電流および絶対インダクタンス対電流。
- ルピー
- 固定子相抵抗 [Ω]
- rr
- 固定子を基準とした回転子相抵抗 [Ω]
- Lls
- 固定子漏れインダクタンス[H]
- Llr
- 固定子を基準とした回転子漏れインダクタンス[H]
- ルム
- モデルタイプが線形に設定されている場合に使用可能
- モータの磁化(相互)インダクタンス(固定子を基準とする)[H]
- 動的抵抗
TyphoonSim では動的抵抗は無視されます。
- ステータ抵抗とローター抵抗をリアルタイムで変更できるようにします。これらの抵抗の計算が温度に依存する場合、このプロパティが有効になっていると、信号処理接続を介して負荷入力に配線できます。ベクトル化された配列 [Rs, Rr] の単位はオームです。
- 有効にすると、この抵抗値(オーム単位)を定義するための新しい入力がマシン入力端子に作成または拡張されます。詳細については、専用ポートのセクションをご覧ください。
-
注:このプロパティは、障害シミュレーションが無効になっている場合にのみ使用できます。
-
動的抵抗を有効にする方法の簡単なデモンストレーションを以下に示します (インターネット接続が必要です)。
- imベクトル
- モデルタイプが非線形に設定されている場合に使用可能
- 磁化電流の瞬時値一覧 [A]
- プシムベクトル
- モデル タイプが非線形 - 磁束対電流に設定されている場合に使用できます。
- 磁化磁束の瞬時値一覧 [Wb]
- Lmベクトル
- モデル タイプが非線形 (絶対インダクタンス対電流) に設定されている場合に使用できます。
- 磁化インダクタンスの瞬時値一覧 [Wb]
メカニカル(タブ)
- 月経前緊張症
- 機械の極対数
- ジャム
- ローターと負荷の合成慣性モーメント [kgm2]
- 摩擦係数
- 機械粘性摩擦係数[Nms]
- 制約のない機械角度
- 機械角を0~2πに制限
ロード(タブ)
- ロードソース
- 負荷ソースは、SCADA/外部またはモデルから設定できます (モデルの場合、1 つの信号処理入力が表示されます)。
- TyphoonSimでは、負荷ソースとしてSCADA/外部を選択した場合、アナログ信号は内部の仮想IOバスから読み取られます。したがって、アナログ出力1に何らかの信号が送信されると、アナログ入力1にも表示されます。
- 外部/モデル荷重タイプ
- 負荷の種類: トルクまたは速度
- AIピンをロード
- 外部トルク/速度コマンド用の AI ピンをロードします。
- リアルタイム/VHIL シミュレーションでは、Load ai ピンは外部トルク コマンドの HIL アナログ入力アドレスを表します。
- TyphoonSimでは、アナログ信号は内部の仮想IOバスから読み取られます。したがって、アナログ出力1に何らかの信号が送られると、アナログ入力1にも表示されます。
- SCADA/外部がロード ソースとして設定されている場合にのみ使用できます。
- AIオフセットをロード
- 外部トルクコマンドを表す入力信号にオフセット値を割り当てます。
- SCADA/外部がロード ソースとして設定されている場合にのみ使用できます。
- ロードAIゲイン
- 外部トルクコマンドを表す入力信号にゲイン値を割り当てます。
- SCADA/外部がロード ソースとして設定されている場合にのみ使用できます。
外部負荷を使用すると、load_ai_pin アドレスを持つ HIL/TyphoonSim (TyphoonSim の内部仮想 IO バス) アナログ チャネルからのアナログ入力信号を外部トルク/速度負荷として使用し、次の式に従って入力信号にオフセット (V) とゲイン (Nm/V) を割り当てることができます。
フィードバック(タブ)
- エンコーダー ppr
- インクリメンタルエンコーダの1回転あたりのパルス数
- エンコーダZパルス長
- Zデジタル信号パルスの長さ(周期)。1 /4周期または全周期(デフォルト)を選択できます。
- レゾルバ極対
- レゾルバの極対数
- リゾルバキャリアソース
- レゾルバキャリア信号源の選択(内部または外部)
- レゾルバキャリア周波数
- レゾルバキャリア信号周波数(内部キャリア)[Hz]
- リゾルバキャリアソースプロパティが内部に設定されている場合にのみ使用可能です
- 外部リゾルバキャリアソースタイプ
- 外部レゾルバキャリア信号源タイプの選択(シングルエンドまたは差動)
- リゾルバキャリアソースプロパティが外部に設定されている場合にのみ使用可能です
- レゾルバAIピン1
- レゾルバキャリア入力チャネル1アドレス(外部キャリア)
- リゾルバキャリアソースプロパティが外部に設定されている場合にのみ使用可能です
- TyphoonSimでは、アナログ信号は内部の仮想IOバスから読み取られます。したがって、アナログ出力1に何らかの信号が送られると、アナログ入力1にも表示されます。
- リゾルバAIピン2
- レゾルバキャリア入力チャネル2アドレス(外部キャリア)
- リゾルバキャリアソースプロパティが外部に設定され、外部リゾルバキャリアソースタイププロパティが差動に設定されている場合にのみ使用できます。
- TyphoonSimでは、アナログ信号は内部の仮想IOバスから読み取られます。したがって、アナログ出力1に何らかの信号が送られると、アナログ入力1にも表示されます。
- リゾルバAIオフセット
- レゾルバキャリア入力チャンネルオフセット(外部キャリア)
- リゾルバキャリアソースプロパティが外部に設定されている場合にのみ使用可能です
- TyphoonSimでは、アナログ信号は内部の仮想IOバスから読み取られます。したがって、アナログ出力1に何らかの信号が送られると、アナログ入力1にも表示されます。
- リゾルバAIゲイン
- レゾルバキャリア入力チャンネルゲイン(外部キャリア)
- リゾルバキャリアソースプロパティが外部に設定されている場合にのみ使用可能です
- TyphoonSimでは、アナログ信号は内部の仮想IOバスから読み取られます。したがって、アナログ出力1に何らかの信号が送られると、アナログ入力1にも表示されます。
- アブソリュートエンコーダプロトコル
- 絶対的なマシン エンコーダ位置を提供する標準化されたプロトコル。
TyphoonSimでは絶対エンコーダプロトコルは無視されます。この値を変更しても、TyphoonSimのシミュレーションにはまったく影響しません。
- シングルターンビット
- マシン絶対エンコーダシングルターンビットの数。
- 絶対エンコーダ プロトコルが「なし」でない場合にのみ使用できます。
TyphoonSimでは絶対エンコーダプロトコルは無視されます。この値を変更しても、TyphoonSimのシミュレーションにはまったく影響しません。
- マルチターンを有効にする
- マルチターン絶対エンコーダのサポートを有効にします。
- 絶対エンコーダ プロトコルが「なし」でない場合にのみ使用できます。
TyphoonSimでは絶対エンコーダプロトコルは無視されます。この値を変更しても、TyphoonSimのシミュレーションにはまったく影響しません。
- マルチターンビット
- マシン絶対エンコーダマルチターンビットの数。
- 「マルチターンを有効にする」がチェックされている場合にのみ使用できます。
TyphoonSimでは絶対エンコーダプロトコルは無視されます。この値を変更しても、TyphoonSimのシミュレーションにはまったく影響しません。
- EnDat/SSI/BiSSクロックDIピン
- 選択した絶対エンコーダ プロトコル タイプのクロック デジタル入力ピン。
- 絶対エンコーダ プロトコルが「なし」でない場合にのみ使用できます。
TyphoonSimでは絶対エンコーダプロトコルは無視されます。この値を変更しても、TyphoonSimのシミュレーションにはまったく影響しません。
- クロックDIロジック
- クロック DI ピンのロジック: アクティブ ハイ/アクティブ ロー。
- 絶対エンコーダ プロトコルが「なし」でない場合にのみ使用できます。
TyphoonSimでは絶対エンコーダプロトコルは無視されます。この値を変更しても、TyphoonSimのシミュレーションにはまったく影響しません。
- EnDatデータDIピン
- EnDat データデジタル入力ピン。
- 絶対エンコーダ プロトコルがEnDat の場合にのみ使用できます。
TyphoonSimでは絶対エンコーダプロトコルは無視されます。この値を変更しても、TyphoonSimのシミュレーションにはまったく影響しません。
- データDIロジック
- EnDat データ DI ピン ロジック: アクティブ ハイ/アクティブ ロー。
- 絶対エンコーダ プロトコルがEnDat の場合にのみ使用できます。
TyphoonSimでは絶対エンコーダプロトコルは無視されます。この値を変更しても、TyphoonSimのシミュレーションにはまったく影響しません。
外部レゾルバキャリアソースを選択した場合、ソース信号タイプはシングルエンドまたは差動のいずれかに設定できます。シングルエンド外部レゾルバキャリアソースタイプでは、HIL/TyphoonSim(TyphoonSimの内部仮想IOバス)のアナログチャンネルから、res_ai_pin_1アドレスを外部キャリアソースとしてアナログ入力信号を使用できます。さらに、入力信号には、以下の式に従ってオフセット(V)とゲイン(V/V)の値を割り当てることができます。
差動外部レゾルバキャリアソースタイプでは、HIL/TyphoonSim(TyphoonSimの内部仮想IOバス)アナログチャンネルから、res_ai_pin_1およびres_ai_pin_2アドレスを持つ2つのアナログ入力信号を使用できます。これらのHIL/TyphoonSim(TyphoonSimの内部仮想IOバス)アナログ入力からのアナログ信号は減算され、その結果が外部差動キャリアソースとして使用されます。さらに、入力信号には(シングルエンドの場合と同様に)オフセット(V)とゲイン(V/V)値を以下の式に従って割り当てることができます。

エンコーダ信号を適切に生成するには、次の式が成り立つ必要があります。
シンボル | 説明 |
---|---|
enc_ppr | エンコーダの1回転あたりのパルス数 |
f m | ローター機械周波数[Hz] |
Ts | シミュレーション時間ステップ[秒] |


スナッバー(タブ)
- Rsnbステーター
- ステータスナバ抵抗値 [Ω]
電流源ベースの回路インターフェースを持つすべてのマシンには、プロパティ ウィンドウに[スナバ]タブがあり、スナバ抵抗の値を設定できます。インバータまたはコンタクタがマシンの端子に直接接続される場合、スナバが必要です。この値は無限大 ( inf ) に設定できますが、電流源がオープン スイッチに直接接続されるため、マシンがインバータに直接接続されている場合は推奨されません。この場合、トポロジの競合を回避するために、各スイッチ ペア S1 と S2、S3 と S4、および S5 と S6 のいずれかが回路ソルバーによって強制的に閉じられます。一方、有限のスナバ値を使用すると、常に電流 Ia と Ib のパスが存在するため、この場合はすべてのインバータ スイッチをオープンにすることができます。この回路のスナバ抵抗なしとスナバ抵抗ありの回路図をそれぞれ図 7と図 8に示します。スナバは電流源に接続されます。


出力(タブ)
このブロックタブは、機械からのベクトル化された単一の信号出力を可能にします。出力ベクトルには、選択された機械の機械的変数および/または電気的変数が、このタブにリストされている順序と同じ順序で含まれます。
- 実行率
- 信号処理出力実行速度[秒]
- 電気トルク
- 機械電気トルク[Nm]
- 機械速度
- 機械の機械角速度[rad/s]
- 機械角度
- 機械機械角度 [rad]
- 固定子α軸電流
- 固定子電流のアルファ軸成分[A]
- 固定子β軸電流
- 固定子電流のベータ軸成分 [A]
- ローターアルファ軸電流
- 回転子電流のアルファ軸成分(固定子参照)[A]
- ローターβ軸電流
- 回転子電流のベータ軸成分(固定子参照)[A]
- 固定子α軸磁束
- 固定子磁束のアルファ軸成分[Wb]
- 固定子β軸磁束
- 固定子磁束のベータ軸成分[Wb]
- ローターアルファ軸磁束
- 固定子を基準とした回転子磁束のアルファ軸成分[Wb]
- ローターβ軸磁束
- 固定子を基準とした回転子磁束のベータ軸成分[Wb]
障害(タブ)
このブロックタブでは、故障シミュレーションを選択し、故障の種類を指定できます。選択した故障は、いずれかの相で発生します。故障を選択すると、故障パラメータを定義するための新しいベクトル化入力によって機械入力端子が作成されるか、拡張されます。ITSC(ターン間短絡)故障タイプの場合、ベクトル化配列は[重大度係数, Rf]です。機械コンポーネント故障タブのレイアウトを以下に示します。
- 故障シミュレーション
- 障害パラメータの入力を有効にする
TyphoonSimでは、断層シミュレーションプロパティは無視されます。この値を変更しても、TyphoonSimのシミュレーションにはまったく影響しません。
- 障害の種類
- シミュレーションする障害の種類
- 現時点ではインターターンショートサーキットのみ利用可能です
TyphoonSimでは断層タイププロパティは無視されます。この値を変更しても、TyphoonSimのシミュレーションにはまったく影響しません。
-
障害箇所
- 障害をシミュレートする段階
TyphoonSimでは断層位置プロパティは無視されます。この値を変更しても、TyphoonSimのシミュレーションにはまったく影響しません。
- 実行率
- モデル行列が計算される信号処理実行速度 [秒]
TyphoonSimでは実行速度プロパティは無視されます。この値を変更しても、TyphoonSimのシミュレーションにはまったく影響しません。
ITSC 障害をテストする方法についての簡単なチュートリアル ビデオを以下に示します (インターネット接続が必要です)。
A相でITSC障害が発生した機械の電気サブシステムモデル
シンボル | 説明 |
---|---|
v αs | 固定子電圧のアルファ軸成分[V] |
v βs | 固定子電圧のベータ軸成分[V] |
v αs2 | 短絡巻線における相aの電圧[V] |
i αs | 固定子電流のアルファ軸成分[A] |
i βs | 固定子電流のベータ軸成分 [A] |
i αr | 回転子電流のアルファ軸成分(固定子参照)[A] |
i βr | 回転子電流のベータ軸成分(固定子参照)[A] |
もし | 故障電流 [A] |
ψ αs | 固定子磁束のアルファ軸成分[Wb] |
ψ βs | 固定子磁束のベータ軸成分[Wb] |
ψ αr | 固定子を基準とした回転子磁束のアルファ軸成分[Wb] |
ψ βr | 固定子を基準とした回転子磁束のベータ軸成分[Wb] |
ψαs2 | a相の短絡巻線の磁束[Wb] |
Rs | 固定子相抵抗 [Ω] |
R r | 固定子を基準とした回転子相抵抗 [Ω] |
R f | 故障抵抗(最小値0、最大値100Ω) |
µ | 故障重大度係数 - 短絡巻数(最小値1e-4、最大値1) |
L ls | 固定子漏れインダクタンス[H] |
Lメートル | 磁化(相互、主)インダクタンス [H] |
Ls | 固定子相インダクタンス[H]( ) |
左r | 固定子を基準とした回転子位相インダクタンス[H]( ) |
ω r | ローター電気速度 [rad/s] ( ) |
特典(タブ)
「Extras」タブでは、コンポーネントの信号アクセス管理を設定できます。
- パブリック - パブリックとしてマークされたコンポーネントは、すべてのレベルでシグナルを公開します。
- 保護済み - 保護済みとしてマークされたコンポーネントは、最初のロックされた親コンポーネントの外部のコンポーネントへの信号を非表示にします。
- 継承 - 継承としてマークされたコンポーネントは、継承以外の値に設定されている最も近い親の 'signal_access' プロパティ値を取得します。