Прямой контроллер крутящего момента

Реализуйте прямой крутящий момент и контроллер потока (DTFC или DTC) модель

Библиотека

Simscape / Электрический / Специализированные Энергосистемы / Электроприводы / Основные Блоки Диска

Описание

Прямой контроллер Крутящего момента и Потока (DTC) непосредственно управляет крутящим моментом и потоком статора машины, с помощью векторов напряжения инвертора, обычно выбранных из оптимальной таблицы переключения. Для объяснения смотрите Прямое Управление Крутящим моментом.

Прямой контроллер крутящего момента (DTC) создается с двумя типами модуляции, гистерезисной модуляции и модуляции вектора пробела (SVM). Следующие фигуры представляют блок-схему контроллера для двух типов модуляции.

Блок калькулятора Torque & Flux оценивает моторный поток αβ компоненты и электромагнитный крутящий момент. Этот калькулятор основан на моторном синтезе уравнения.

Блок управления намагничивания содержит логику для переключения между режимами намагничивания и нормального функционирования.

Блоки для модуляции с гистерезисом

Блок Flux Sector Seeker находит сектор αβ плоскости, в которой находится вектор потока. αβ плоскость разделена на шесть различных секторов, расположенных с интервалами 60 градусами.

Блок Flux & Torque Hysteresis содержит двухуровневый гистерезисный компаратор для управления потоком и трехуровневый гистерезисный компаратор для управления крутящим моментом.

Блок Switching Table содержит две интерполяционных таблицы, которые выбирают определенный вектор напряжения в соответствии с выводом потока и закручивают гистерезисные компараторы. Этот блок также производит начальный поток в машине.

Переключающийся Блок управления ограничивает частоту коммутации инвертора максимальным значением, которое вы задаете.

Блоки для модуляции с вектором пробела

PI Крутящего момента и блоки PI Потока являются пропорционально-интегральными регуляторами. Электромагнитный крутящий момент, которым управляют, и управлял, чтобы амплитуды потока статора были по сравнению с предполагаемыми фактическими значениями крутящего момента и потока. Крутящий момент и ошибки потока питаются контроллеры PI. Выходные сигналы являются компонентами напряжения статора, которыми управляют, Vqs и Vds, соответственно.

Блок Vector Sector используется, чтобы найти сектор αβ плоскости, в которой находится вектор напряжения. αβ плоскость разделена на шесть различных секторов, расположенных с интервалами 60 градусами.

Блок Ramp Generator используется, чтобы произвести унитарный пандус в PWM переключающаяся частота. Этот пандус используется в качестве основы времени для переключающейся последовательности.

Блок Switching Time Calculator используется, чтобы вычислить, синхронизация вектора напряжения применилась к двигателю. Вход блока является сектором, в котором находится вектор напряжения.

Логический блок Логических элементов получает последовательность синхронизации от блока Switching Time Calculator и пандус от блока Ramp Calculator. Этот блок сравнивает пандус и сигналы синхронизации логического элемента активировать переключатели инвертора в свое время.

Параметры

Общий

Modulation type: Выберите гистерезис или модуляцию вектора пробела. Значением по умолчанию является Hysteresis.

Вкладка контроллера

Torque hysteresis-band width (N.m)

Пропускная способность гистерезиса крутящего момента, в ньютон-метрах. Это значение является общей пропускной способностью, распределенной симметрично вокруг сетбола крутящего момента. Данные показывают случай, где сетболом крутящего момента является Те*, и пропускная способность гистерезиса крутящего момента установлена в dTe. Этот параметр включен только, когда параметр Modulation type устанавливается на Hysteresis. Значением по умолчанию является 0.5.

Torque controller — Proportional gain

Контроллер крутящего момента пропорциональное усиление. Этот параметр включен только, когда параметр Modulation type устанавливается на SVM. Значением по умолчанию является 1.5.

Torque Controller — Integral gain

Контроллер крутящего момента интегральное усиление. Этот параметр включен только, когда параметр Modulation type устанавливается на SVM. Значением по умолчанию является 100.

Flux hysteresis bandwidth (Wb)

Пропускная способность гистерезиса потока статора, в webers. Это значение является общей пропускной способностью, распределенной симметрично вокруг сетбола потока. Данные показывают случай, где сетбол потока является ψ*, и пропускная способность гистерезиса крутящего момента установлена в dψ. Этот параметр включен только, когда параметр Modulation type устанавливается на Hysteresis. Значением по умолчанию является 0.01.

Flux controller - Proportional gain

Контроллер потока пропорциональное усиление. Этот параметр включен только, когда параметр Modulation type устанавливается на SVM. Значением по умолчанию является 250.

Flux controller - Integral gain

Контроллер потока интегральное усиление. Этот параметр включен только, когда параметр Modulation type устанавливается на SVM. Значением по умолчанию является 4000.

DTC Sample time (s)

Шаг расчета прямого контроллера крутящего момента, в секундах. Значением по умолчанию является 20e-6.

Base Sample Time

Время выборки контроллера, в секундах. Время выборки должно быть кратным шагу времени симуляции. Значением по умолчанию является 1e-6.

Maximum switching frequency (Hz)

Максимальная частота переключения инвертора, в герц. Значением по умолчанию является 20000.

SVM switching frequency (Hz)

Фиксированная частота переключения инвертора, в герц. Этот параметр включен только, когда параметр Modulation type устанавливается на SVM. Значением по умолчанию является 20000.

DC bus voltage sensor cutoff frequency (Hz)

Частота среза фильтра нижних частот первого порядка применилась к измерению напряжения на шине DC в герц. Этот параметр включен только, когда параметр Modulation type устанавливается на SVM. Значением по умолчанию является 50.

Вкладка машины

Stator phase resistance (ohms): Сопротивление статора, в Омах. Значением по умолчанию является 0.435.
Initial flux (Wb): Начальный статор течет для машины в webers. Значением по умолчанию является 0.3.
Pairs of poles: Количество пар полюса. Значением по умолчанию является 2.

Вводы и выводы

Torque*: Ссылка крутящего момента, обычно обеспеченная контроллером скорости.
Flux*: Ссылка потока, обычно обеспеченная контроллером скорости.
V_abc: Трехфазные напряжения машины индукции.
I_ab: Токи строки Ia и Ib машины индукции.
MagC: Этот двоичный сигнал указывает, намагничена ли машина достаточно, чтобы быть запущенной (1) или не (0).
Gates: Импульсы для шести переключателей инвертора.

Примеры

Блок Direct Torque Controller используется в блоке AC4 библиотеки Electric Drives.

Ссылки

[1] Bose, B. K. Современная силовая электроника и диски AC. NJ: Prentice Hall, 2002.

Документация