Реализуйте 2D квадрантный диск DC трехфазного выпрямителя
Simscape / Электрический / Специализированные Энергосистемы / Электроприводы / Диски DC
Блок Two-Quadrant Three-Phase Rectifier DC Drive (DC3) представляет 2D квадрант, трехфазный, основанный на тиристоре (или фаза, которой управляют) диск для двигателей постоянного тока. Этот диск показывает регулировку скорости с обратной связью с 2D квадрантной операцией. Цикл регулировки скорости выводит ссылочную арматуру, текущую из машины. Используя PI текущий контроллер, выведен тиристор, запускающий угол, соответствующий, текущей арматуре, которой управляют. Этот угол увольнения затем используется, чтобы получить необходимые сигналы логического элемента для выпрямителя через тиристорный модуль увольнения моста.
Основным преимуществом этого диска, по сравнению с другими дисками DC, является своя простота реализации. Однако для всех 2D квадрантных дисков DC, обратимые и регенеративные операции (езда на автомобиле реверса и прямая регенерация), которые требуются в большинстве дисков DC, не могут быть получены.
В программном обеспечении Simscape™ Electrical™ Specialized Power Systems блок Two-Quadrant Three-Phase Rectifier DC Drive обычно называется DC3 электропривод.
Блок Two-Quadrant Three Phase Rectifier DC Drive использует эти блоки из библиотеки Electric Drives/Fundamental Drive Blocks:
Контроллер скорости (DC)
Переключатель регулирования
Текущий контроллер (DC)
Соедините модуль увольнения (DC)
Машина отдельно взволнована с постоянным источником напряжения поля DC. Нет таким образом никакого полевого управления напряжением. По умолчанию текущее поле установлено в свое установившееся значение, когда симуляция запускается.
Напряжение арматуры обеспечивается трехфазным выпрямителем, которым управляют два регулятора PI. Арматура текущие колебания уменьшается индуктивностью сглаживания, соединенной последовательно со схемой арматуры.
Конвертер среднего значения представляет среднее поведение трехфазного выпрямителя для непрерывной текущей арматуры. Эта модель таким образом не подходит для симуляции дисков DC при прерывистых существующих условиях арматуры. Конвертер выводит непрерывное значение напряжения, равное среднему значению исправленного напряжения реальной жизни. Напряжение арматуры, арматура текущие, и электромагнитные пульсации крутящего момента таким образом не представлены. Входные токи имеют частоту и амплитуду основного текущего компонента реальных входных токов.
Модель дискретна. Хорошие результаты симуляции были получены с 20-µs временным шагом. Система управления (скорость и текущие контроллеры) демонстрационные данные после пользовательского шага расчета для того, чтобы симулировать цифровое устройство контроллера. Следует иметь в виду, что это время выборки должно быть кратным шагу времени симуляции.
Конвертер среднего значения позволяет использование больших шагов времени симуляции, поскольку это не генерирует небольшие постоянные времени (из-за демпферов RC) свойственный к подробному конвертеру. Поскольку время выборки контроллера 100-µs хороших результатов симуляции было получено для шага времени симуляции 100 мкс. Этот временной шаг не может быть выше, чем временной шаг контроллера.
Выберите, как выходные переменные организованы. Если вы выбираете Multiple output buses, блок имеет три отдельных выходных шины для двигателя, конвертера и переменных контроллера. Если вы выбираете Single output bus, все переменные выводятся на одной шине.
Выберите между подробным и инвертором среднего значения. Значением по умолчанию является Detailed.
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:
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.
Смотрите механическую связь двух электроприводов.
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®.
Вкладка DC Machine отображает параметры блока DC Machine Основных Блоков (powerlib) библиотека.
Раздел Rectifier вкладки Converter отображает параметры блока Universal Bridge Основных Блоков (powerlib) библиотека. Для получения дополнительной информации о тиристорных параметрах конвертера обратитесь к странице с описанием Универсэл-Бридж.
Значение индуктивности сглаживания (H). Значением по умолчанию является 50e-3.
Полевое значение напряжения двигателя постоянного тока (V). Значением по умолчанию является 150.
Напряжение RMS от фазы к фазе трехфазного источника напряжения соединяется с A, B, C терминалы диска (V). Этот параметр не используется при использовании подробного выпрямителя. Значением по умолчанию является 220.
Частота трехфазного источника напряжения соединяется с A, B, C терминалы диска (Гц). Этот параметр не используется при использовании подробного выпрямителя. Значением по умолчанию является 50.
Исходная индуктивность трехфазного источника напряжения соединяется с A, B, C терминалы диска (H). Этот параметр не используется при использовании подробного выпрямителя. Значением по умолчанию является 1e-6.
Phase angle фазы A трехфазного источника напряжения, соединенного с A, B, C терминалы диска (градус). Этот параметр не используется при использовании подробного выпрямителя. Значением по умолчанию является 0.
Это всплывающее меню позволяет вам выбирать между регулированием крутящего момента и скоростью. Значением по умолчанию является Speed regulation.
Контроллер (скорость и текущий) время (время) выборки. Время выборки должно быть кратным шагу времени симуляции. Значением по умолчанию является 100e-6.
Когда вы нажимаете эту кнопку, схема, иллюстрирующая скорость и текущую схематику контроллеров, появляется.
Номинальное значение скорости двигателя постоянного тока (об/мин). Это значение используется, чтобы преобразовать частоту вращения двигателя от об/мин до pu (на модуль). Значением по умолчанию является 1750.
Начальное значение ссылки скорости (об/мин). Это значение позволяет пользователю запускать симуляцию со ссылки скорости кроме 0 об/мин. Значением по умолчанию является 0.
Частота среза фильтра lowpass раньше фильтровала измерение частоты вращения двигателя (Гц). Значением по умолчанию является 40.
Пропорциональное усиление контроллера скорости PI. Значением по умолчанию является 80.
Интегральное усиление контроллера скорости PI. Значением по умолчанию является 200.
Максимальное изменение скорости позволено во время моторного ускорения (об/мин/с). Слишком большое значение может вызвать сверхток арматуры. Значением по умолчанию является 250.
Максимальное изменение скорости позволено во время моторного замедления (об/мин/с). Слишком большое значение может вызвать сверхток арматуры. Значением по умолчанию является -250.
Частота среза фильтра lowpass раньше фильтровала арматуру текущее измерение (Гц). Значением по умолчанию является 50.
Максимальное текущее ссылочное значение (pu). 1.5 pu являются общей ценностью. Значением по умолчанию является 1.5.
Степень номинала двигателя постоянного тока (W) и напряжение (V) значения. Эти значения используются, чтобы преобразовать арматуру, текущую от ампер до pu (на модуль). Значением по умолчанию для Power является 5*746. Значением по умолчанию для Voltage является 240.
Пропорциональное усиление PI текущий контроллер. Значением по умолчанию является 1.
Интегральное усиление PI текущий контроллер. Значением по умолчанию является 80.
Минимальное угловое значение увольнения (градус).. 20 градусов являются общей ценностью. Значением по умолчанию является 20.
Максимальное угловое значение увольнения (градус).. 160 градусов являются общей ценностью. Значением по умолчанию является 160.
Частота напряжений синхронизации используется дискретным синхронизируемым блоком генератора с 6 импульсами (Гц). Эта частота равна строчной частоте линии трехфазного питания. Этот параметр не используется при использовании конвертера среднего значения. Значением по умолчанию является 50.
Ширина импульсов применилась к шести тиристорным логическим элементам (градус).. Этот параметр не используется при использовании конвертера среднего значения. Значением по умолчанию является 10.
SPСкорость 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 WmМеханический вход: загрузите крутящий момент (TM) или частота вращения двигателя (Wm). Для порта вращательного механического устройства (S), удален этот вход.
A, B, C Трехфазные электрические связи. Напряжение должно быть достаточно для моторного размера.
Wmte или SМеханический 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:
MotorМоторный вектор измерения. Этот вектор состоит из двух элементов:
Напряжение арматуры
Вектор измерения двигателя постоянного тока (содержащий скорость, текущая арматура, поле текущие, и электромагнитные значения крутящего момента). Обратите внимание на то, что сигнал скорости преобразован от rad/s до об/мин, прежде чем выведено.
ConvТрехфазный вектор измерения конвертера. Это включает выходное напряжение конвертера. Текущий выход не включен, поскольку это равно текущей арматуре двигателя постоянного тока. Обратите внимание на то, что все текущие значения и значения напряжения подробного выпрямительного моста могут визуализироваться с блоком мультиметра.
CtrlВектор измерения контроллера. Этот вектор содержит:
Арматура текущая ссылка
Угол увольнения вычисляется текущим контроллером
Скорость или ошибка крутящего момента (различие между ссылкой скорости сползают и фактическая скорость или между крутящим моментом ссылочный и фактический крутящий момент),
Пандус ссылки скорости или ссылка крутящего момента
Когда параметр Output bus mode устанавливается на Single output bus, блок группирует Двигатель, Conv и Ctrl выходные параметры в одну шину выход.
Библиотека содержит 5 л. с. и набор параметра диска на 200 л. с. Спецификации этих двух дисков показывают в следующей таблице.
5 л. с. и 200 HP Drive Specifications
5 HP Drive | 200 HP Drive | ||
|---|---|---|---|
Управляйте входным напряжением | |||
Амплитуда | 220 В | 460 В | |
Частота | 50 Гц | 60 Гц | |
Моторная номинальная стоимость | |||
Степень | 5 л. с. | 200 л. с. | |
Скорость | 1 750 об/мин | 1 750 об/мин | |
Напряжение | 240 В | 500 В |
dc3_example иллюстрирует диск трехфазного выпрямителя, используемый с набором параметра диска на 200 л. с. во время регулирования крутящего момента.
[1] Сенатор, P.C., тиристорные диски DC, J.Wiley и сыновья, 1981.
[2] Nondahl, Томас А., Микропроцессорное управление Электроприводов и Конвертеров Степени, учебного курса, Промышленного Общества Приложения IEEE, октябрь 1993, стр 7.1-7.26.