Six-Step VSI Induction Motor Drive

Реализуйте инвертор с шестью шагами питаемый Диск Асинхронного двигателя

Библиотека

Simscape / Электрический / Специализированные Энергосистемы / Электроприводы / Диски AC

Описание

Блок Six-Step VSI Induction Motor Drive представляет классическое управление Вольтами/Герц разомкнутого цикла, диск или квазипрямоугольной волны с шестью шагами для асинхронных двигателей. Блок получает частоту предоставления статора из ссылки скорости (пренебрежение частоты скольжения). Эта частота используется для расчета положение потока статора, необходимое, чтобы сгенерировать импульсы с шестью шагами для трехфазного инвертора. Блок получает ссылочное напряжение на шине DC или входное напряжение статора, на основе управления Вольтами/Гц или постоянной стратегии потока статора.

Основным преимуществом этого диска по сравнению с другими управляемыми скаляром и управляемыми вектором дисками является своя простота реализации. Однако как с наиболее управляемыми скаляром дисками, динамический ответ этого диска является медленным из-за свойственного эффекта связи между крутящим моментом и потоком, который присутствует в машине. Кроме того, этот диск имеет тенденцию быть более нестабильным, чтобы измениться в частоте вращения двигателя по сравнению с управляемыми скоростью дисками с обратной связью.

Примечание

В программном обеспечении Simscape™ Electrical™ Specialized Power Systems блок Six-Step VSI Induction Motor Drive обычно называется AC1 электропривод.

Блок Six-Step VSI Induction Motor Drive использует эти блоки из библиотеки Electric Drives / Fundamental Drive Blocks:

Six-Step Generator
Voltage Controller (DC Bus)
Bridge Firing Unit (AC)
Inverter (Three-Phase)
DC Bus

В электроприводе AC1 частота вращения двигателя не отрегулирована в замкнутом цикле. Вместо этого сетбол скорости используется только, чтобы определить моторное напряжение и частоту, примененную инвертором с шестью шагами для того, чтобы обеспечить отношение (V/F) (или моторный поток) постоянный от 0 до номинальной скорости. Выше номинальной скорости двигатель действует в режиме ослабления потока; то есть, напряжение обеспечено постоянное по его номинальной стоимости, в то время как частота увеличена пропорционально до сетбола скорости.

При инвертировании скорости малая задержка требуется при нулевом пересечении скорости так, чтобы поток воздушного зазора затух, чтобы обнулить.

Параметры

Общий

Output bus mode

Выберите, как выходные переменные организованы. Если вы выбираете Multiple output buses (значение по умолчанию), блок имеет три отдельных выходных шины для двигателя, конвертера и переменных контроллера. Если вы выбираете Single output bus, все переменные выводятся на одной шине.

Mechanical input

Выберите между крутящим моментом загрузки, частотой вращения двигателя и портом вращательного механического устройства как механический вход. Значением по умолчанию является Torque Tm.

Если вы выбираете и применяете крутящий момент загрузки, выход является частотой вращения двигателя согласно следующему дифференциальному уравнению, которое описывает механическую системную динамику:

$T_{e} = J \frac{d}{d t} ω_{r} + F ω_{r} + T_{m}$

Эта механическая система включена в модель электродвигателя.

Если вы выбираете частоту вращения двигателя как механический вход, то вы получаете электромагнитный крутящий момент, как выведено, позволяя вам представлять внешне механическую системную динамику. Внутренняя механическая система не используется с этим механическим входным выбором и инерцией, и вязкие параметры трения не отображены.

Для порта вращательного механического устройства порт подключения S значит механический ввод и вывод. Это позволяет прямую связь со средой Simscape. Механическая система двигателя также включена в диск и основана на том же дифференциальном уравнении.

Use signal names as labels

Когда вы устанавливаете этот флажок, Motorconv, и Ctrl измерение выходные параметры использует имена сигнала, чтобы идентифицировать метки шины. Выберите эту опцию для приложений, которые требуют, чтобы метки сигнала шины имели только алфавитно-цифровые символы.

Когда этот флажок снимается (значение по умолчанию), измерение, выход использует определение сигнала, чтобы идентифицировать метки шины. Метки содержат неалфавитно-цифровые символы, которые несовместимы с некоторыми приложениями Simulink^®.

Асинхронная вкладка машины

Вкладка Asynchronous Machine отображает параметры блока Asynchronous Machine Основных Блоков (powerlib) библиотека.

Конвертеры и вкладка шины DC

Вкладка Converters and DC bus отображает параметры Thyristor Converter, DC Bus и блоков Inverter (Three-Phase) библиотеки Electric Drives / Fundamental Drive Blocks.

Вкладка контроллера

Schematic: Когда вы нажимаете эту кнопку, схема, иллюстрирующая скорость и текущую схематику контроллеров, появляется.

Вкладка Controller отображает параметры Voltage Controller (DC Bus) и блоки Six-Step Generator библиотеки Electric Drives / Fundamental Drive Blocks.

Блокируйте вводы и выводы

SP: Скорость или сетбол крутящего момента. Сетбол скорости может быть ступенчатой функцией, но уровень изменения скорости будет следовать за ускорением / пандусы замедления. Если крутящий момент загрузки и скорость будут иметь противоположные знаки, ускоряющийся крутящий момент будет суммой электромагнитных крутящих моментов и крутящих моментов загрузки.
Tm или Wm: Механический вход: загрузите крутящий момент (TM) или частота вращения двигателя (Wm). Для порта вращательного механического устройства (S), удален этот вход.
A, B, C: Три терминала фазы электропривода.
Wmte или S: Механический выход: частота вращения двигателя (Wm), электромагнитный крутящий момент (Те) или порт вращательного механического устройства (S).

Когда параметр Output bus mode устанавливается на Multiple output buses, блок имеет следующие три выходных шины:

Motor

Моторный вектор измерения. Этот вектор позволяет вам наблюдать переменные двигателя с помощью блока Bus Selector.

Conv

Трехфазный вектор измерения конвертеров. Этот вектор содержит:

Выходное напряжение выпрямителя
Выходное напряжение инвертора
Текущий вход выпрямителя
Инвертор текущий выход

Обратите внимание на то, что все текущие значения и значения напряжения мостов могут визуализироваться с блоком Multimeter.

Ctrl

Вектор измерения контроллера. Этот вектор содержит:

Угол увольнения вычисляется текущим контроллером
Скоростная погрешность (различие между ссылкой скорости сползают и фактическая скорость),
Пандус ссылки скорости

Когда параметр Output bus mode устанавливается на Single output bus, блок группирует Двигатель, Conv и Ctrl выходные параметры в одну шину выход.

Спецификации модели

Библиотека содержит 3 л. с. и набор параметра диска на 500 л. с. Спецификации этих двух дисков показывают в следующей таблице.

3 л. с. и 500 HP Drive Specifications

		3 HP Drive	500 HP Drive
Управляйте входным напряжением
	Амплитуда	220 В	2 300 В
	Частота	60 Гц	60 Гц
Моторная номинальная стоимость
	Степень	3 л. с.	500 л. с.
	Скорость	1 705 об/мин	1 773 об/мин
	Напряжение	220 В	2 300 В

Примеры

ac1_example пример иллюстрирует типичную работу электропривода AC1.

Ссылки

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

[2] Harunur, M. R. Силовая электроника. Верхний Сэддл-Ривер, NJ: Prentice Hall, 1988.

Документация