Space Vector PWM VSI Induction Motor Drive

Реализуйте вектор пробела диск асинхронного двигателя PWM VSI

Библиотека

Simscape / Электрический / Специализированные Энергосистемы / Электроприводы / Диски AC

Описание

Блок Space Vector PWM VSI Induction Motor Drive представляет классический диск управления Вольтами/Гц с обратной связью для асинхронных двигателей. Блок содержит регулировку скорости с обратной связью с регулированием промаха. Контур регулировки скорости выводит ссылочный моторный промах, который добавляется к измеренной скорости ротора, чтобы получить ссылочную частоту потока статора. Ссылочное напряжение статора выведено из управления Вольтами/Гц и из постоянной стратегии потока. Ссылки частоты и напряжения статора затем используются, чтобы получить необходимые сигналы PWM для инвертора в соответствии со стратегией модуляции вектора пробела.

Основным преимуществом этого диска по сравнению с 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, существующим в машине.

Примечание

В Simscape™ Electrical™ Специализированные Энергосистемы oftware, блок Space Vector PWM VSI Induction Motor Drive обычно называется AC2 электропривод.

Блок Space Vector PWM VSI Induction Motor Drive использует следующие блоки из библиотеки Electric Drives / Fundamental Drive Blocks:

Speed Controller (Scalar Control)
Space Vector Modulator
DC Bus
Inverter (Three-Phase)

Контроллер скорости время выборки должен быть кратным времени выборки модулятора вектора пробела. Последнее время выборки должно быть кратным шагу времени симуляции.

Размер шага симуляции должен быть выбран в соответствии с частотой переключения инвертора. Эмпирическое правило должно выбрать размер шага симуляции, в 100 раз меньший, чем переключающийся период. Если размер шага симуляции установлен слишком высоко, результаты симуляции могут быть ошибочными. Инвертор среднего значения позволяет использование больших шагов времени симуляции, поскольку это не генерирует небольшие постоянные времени (из-за демпферов RC) свойственный к подробному конвертеру. В течение времени выборки контроллера 20 мкс хорошие результаты симуляции были получены для шага времени симуляции 20 мкс. Этот временной шаг не может, конечно, быть выше, чем временной шаг контроллера.

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.

Model detail level

Выберите между подробным и инвертором среднего значения. Значением по умолчанию является Detailed.

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.

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.

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.

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 блока Universal Bridge (диодная настройка моста) библиотеки Fundamental Blocks / Power Electronics, а также 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 Speed Controller (Scalar Control) и блоки Space Vector Modulator 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:

Напряжение на шине DC
Выпрямитель текущий выход
Текущий вход инвертора

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

Ctrl

Вектор измерения контроллера. Этот вектор содержит:

Компенсация промаха
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 200 л. с. Спецификации этих двух дисков показывают в следующей таблице.

3 л. с. и 200 HP Drive Specifications

		3 HP Drive	200 HP Drive
Управляйте входным напряжением
	Амплитуда	220 В	575 В
	Частота	60 Гц	60 Гц
Моторная номинальная стоимость
	Степень	3 л. с.	200 л. с.
	Скорость	1 705 об/мин	1 785 об/мин
	Напряжение	220 В	575 В

Примеры

ac2_example пример иллюстрирует симуляцию диска асинхронного двигателя AC2 со стандартными условиями загрузки.

Ссылки

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

[2] Grelet, G. и Г. Клерк. Actionneurs électriques, Éditions. Париж: Eyrolles, 1997.

[3] Краузе, P. C. Анализ электрического машинного оборудования. Нью-Йорк: McGraw-Hill, 1986.

Документация