Этот пример показывает, как изменить параметры электропривода с помощью модели диска AC3. В этом примере номинальная степень двигателя изменяется с 200 л. с. до 5 л. с. Повторно настроить параметры диска:
Откройте пример: ac3_example. Введите ac3_example в Командном окне MATLAB®.
Параметры устанавливаются для двигателя на 200 л. с.
Моделируйте модель в Режиме Accelerator и наблюдайте результаты.
Дважды кликните блок Field-Oriented Control Induction Motor Drive и выберите вкладку Asynchronous Machine. Скопируйте эти параметры двигателя на 5 л. с. в маску диска.
| Параметр | Значение |
|---|---|
| Ссылочный кадр | Rotor |
| Дискретная модель решателя | Forward Euler |
| Электрические параметры> Номинальная стоимость> Степень | 3730 |
| Электрические параметры> Номинальная стоимость> Напряжение | 460 |
| Электрические параметры> Номинальная стоимость> Частота | 60 |
| Электрические параметры> значения Эквивалентной схемы> Основной извилистый статор> Сопротивление | 1.115 |
| Электрические параметры> значения Эквивалентной схемы> Основной извилистый статор> индуктивность Утечки | 0.005974 |
| Электрические параметры> значения Эквивалентной схемы> Основной извилистый статор> Взаимная индуктивность | 0.2037 |
| Электрические параметры> значения Эквивалентной схемы> Основной извилистый ротор> Сопротивление | 1.083 |
| Электрические параметры> значения Эквивалентной схемы> Основной извилистый ротор> индуктивность Утечки | 0.005974 |
| Электрические параметры> Начальные Токи> Ia_Magnitude | 0 |
| Электрические параметры> Начальные Токи> Ia_Phase | 0 |
| Электрические параметры> Начальные Токи> Ib_Magnitude | 0 |
| Электрические параметры> Начальные Токи> Ib_Phase | 0 |
| Электрические параметры> Начальные Токи> Ic_Magnitude | 0 |
| Электрические параметры> Начальные Токи> Ic_Phase | 0 |
| Механические параметры> Инерция | 0.02 |
| Механические параметры> фактор Трения | 0.005752 |
| Механические параметры> пары полюса | 2 |
| Начальные значения> Промах | 1 |
| Начальные значения> Энгл | 0 |
Чтобы измерить сигналы, сопоставленные к регулятору потока, добавьте эти блоки в подсистему демультиплексора.
Выберите вкладку Controller в маске блока Field-Oriented Control Induction Motor Drive. Установите Regulation type на Torque regulation получать доступ к параметрам контроллера.
Режим регулирования крутящего момента требуется, чтобы обходить параметры регулятора скорости и действовать непосредственно на контроллер ориентированного на поле управления (FOC).
Ток, которым управляет контроллер FOC, зависит потока машины. Контроллер потока гарантирует, что необходимый поток правильно применяется к машине.
Скопируйте эти параметры в маску диска:
| Параметр | Значение |
|---|---|
| Поток машины> Начальная буква | 0.705 |
| Поток машины> Номинал | 0.705 |
| Поле ориентировало управление> контроллер Потока> Пропорциональное усиление | 1 |
| Поле ориентировало управление> контроллер Потока> Интегральное усиление | 0 |
| Поле ориентировало управление> контроллер Потока> частота среза Фильтра нижних частот | 10e3 |
| Поле ориентировало управление> контроллер Потока> Flux пределы вывода> Отрицательный | -0.705*1.5 |
| Поле ориентировало управление> контроллер Потока> Flux пределы вывода> Положительный | 0.705*1.5 |
| Поле ориентировало управление> Текущая пропускная способность Гистерезиса контроллера | 1 |
Чтобы применить номинальный крутящий момент к двигателю, измените параметры блоков Генератора Ступеньки в подсистеме ссылки Скорости и в подсистеме крутящего момента Загрузки.
На вкладке Logging блока Scope, набор Decimation к 1 и Variable name к simout1. Выберите Log data to workspace и установите Save format на Structure With Time.
Моделируйте систему в течение 0,5 с. Откройте инструмент FFT Analysis блока powergui.
В списке Input выберите сигнал Stator current и установите Start time на 0.23, Number of cycles к 1, Fundamental frequency к 7.5 и Max Frequency (Hz) к Гц 20000.
Нажмите Display, чтобы получить график БПФ.
Обратите внимание на то, что переключающаяся частота составляет приблизительно 5 кГц. Чтобы ослабить эту частоту, установите Поток controller Low-pass filter cutoff frequency параметр к 500 Гц.
Откройте блок Scope и наблюдайте сигнал потока. Обратите внимание на то, что установившаяся ошибка высока.
Постепенно увеличьте контроллер Потока параметр Proportional gain и моделируйте, пока вы не получите удовлетворительный ответ. Увеличение усиления выше определенного значения может вызвать насыщение контроллера Потока. Кривая в следующем графике основана на пропорциональном усилении 100.
Постепенно увеличьте контроллер Потока Integral gain и моделируйте, пока вы не получите удовлетворительный установившийся результат с минимальной ошибкой. Следующий график основан на интегральном усилении 90.
Выберите вкладку Controller в маске блока Field-Oriented Control Induction Motor Drive и установите Regulation type на Speed regulation редактировать параметры контроллера.
| Параметр | Значение |
|---|---|
| Контроллер скорости> Torque пределы вывода> Отрицательный | -1200*1.5 |
| Контроллер скорости> Torque пределы вывода> Положительный | 1200*1.5 |
| Контроллер скорости> регулятор PI> Пропорциональное усиление | 1 |
| Контроллер скорости> регулятор PI> Интегральное усиление | 0 |
| Контроллер скорости> частота среза Скорости | 500 |
| Поле ориентировало управление> Максимальная частота переключения | 500 |
Ускорение изменения скорости должно быть вычислено, чтобы не превышать крутящий момент выходной предел. Необходимым крутящим моментом, чтобы ускорить двигатель на уровне 1 750 об/мин/с дают:
Чтобы применить номинальный крутящий момент к двигателю, измените параметры блоков Генератора Ступеньки в подсистеме ссылки Скорости и в подсистеме крутящего момента Загрузки.
Установите десятикратное уменьшение осциллографа на 25 предотвращать перегрузку памяти. Запустите симуляцию.
Наблюдайте сигнал скорости относительно блока Scope. Установившаяся ошибка высока, и время отклика не приемлемо.
Постепенно увеличьте параметр Proportional gain контроллера скорости и моделируйте, пока вы не получите удовлетворительное время отклика без перерегулирования. Обратите внимание на то, что, если усиление будет слишком высоко, система будет колебательной. Следующий график основан на пропорциональном усилении 3.
Постепенно увеличьте the Integral gain контроллера скорости и моделируйте, пока вы не получите удовлетворительное значение устойчивого состояния с минимальной установившейся ошибкой. Эта кривая основана на интегральном усилении 100.
Выберите вкладку Converter and DC bus в маске блока Field-Oriented Control Induction Motor Drive, чтобы настроиться, DC соединяют шиной конденсатор и тормозящие параметры прерывателя.
Установите the DC Bus Capacitance параметр на 167e-6.
Емкость шины DC вычисляется в порядке уменьшать пульсацию напряжения.
где:
Pmotor является номинальной степенью электропривода (W).
f является частотой источника переменного тока (Гц).
ΔV желаемая пульсация напряжения (V).
VDC является среднее Напряжение на шине DC (V).
Это уравнение дает приближенное значение конденсатора, требуемого для данного уровня пульсации напряжения. Здесь желаемая пульсация напряжения составляет 50 В.
Электропривод 5 л. с. (3 728 Вт) питается трехфазным источником на 60 Гц. Средним напряжением на шине DC дают:
VDC = 1.35 · VLL,
Необходимый конденсатор затем равен
Установите Braking chopper Shutdown voltage на 660 В и Braking chopper Activation voltage к 700 В.
В моторном режиме пиковое напряжение шины DC равно
Напряжение завершения работы (Vshut) тормозящего прерывателя должно быть немного выше, чем это значение. Чтобы ограничить увеличение напряжения во время регенеративного торможения, напряжение завершения работы установлено в 660 В, и напряжение активации (Vact) установлено в 700 В.
Установите Тормозящий прерыватель Resistance на 131 Ом.
Тормозящее сопротивление прерывателя вычисляется с помощью этого уравнения:
Моделируйте систему и наблюдайте шесть разделов результатов симуляции.
Ускорение без загрузок
Номинальный крутящий момент загрузки применяется
Скорость устойчивого состояния
Номинальный крутящий момент генерации применяется: Наблюдайте перерегулирование напряжения на шине DC
Замедление
Отрицательное ускорение скорости
