Документация

Введение

Для тестирования электропривод при различных условиях загрузки, необходимо обеспечить переменную и двунаправленную загрузку в вале двигателя. Кроме того, идеальная загрузка должна также позволить возвращать поглощенную энергию в двигатель назад к энергосистеме как электроэнергия. Такая загрузка может быть реализована с помощью электропривода с четырьмя квадрантами, такого как модели DC2 или DC4. Любой из этих двух электроприводов может быть удобно связан с моделью электропривода, протестированной при помощи механической модели вала.

Поэтому это тематическое исследование будет состоять из связи модели электропривода AC4 к электроприводу DC2. Электропривод AC4 является DTC трехфазный основанный на асинхронном двигателе диск. Электропривод DC2 является однофазным диском двигателя постоянного тока двойного конвертера. В такой системе один диск является скоростью, отрегулированной, в то время как другой отрегулированный крутящий момент, но каждый диск может действовать или в качестве двигателя или в качестве генератора, как будет замечен позже. Электропривод DC2 оценивается 3 л. с., 240 В, 1 800 об/мин, и электропривод AC4 оценивается 3 л. с., 380 В, 60 Гц, 4 полюса.

Системное описание

Полную систему, состоящую из двух электроприводов, механически связанных вместе, показывают в Схеме SPS Двух Взаимосвязанных Дисков. Механическая модель вала содержится в третьем блоке схемы. Если вы откроете этот блок, вы будете видеть, как в Соединениях Механической Модели Вала, что AC4 и сигналы частоты вращения двигателя DC2 соединяются соответственно с входными параметрами Nm и Nl механической модели вала. Выход Tl механической модели вала представляет механический крутящий момент, переданный с двигателя AC4 на генератор DC2. Поэтому этот выход соединяется непосредственно с механическим входом крутящего момента AC4 и является также инвертированным знаком и затем связанным с механическим входом крутящего момента DC2, как видно в Схеме SPS Двух Взаимосвязанных Дисков.

Скорость отрегулированный AC4 с крутящим моментом отрегулированный DC2

Для начала модель AC4 действует в качестве скорости отрегулированный двигатель, загруженный моделью DC2, действующей, когда крутящий момент отрегулировал генератор. Эта настройка, содержавшаяся в cs_coupling_1 файл, позволяет тестирование изменений скорости модели AC4 и ответы воздействия крутящего момента загрузки. Обратите внимание на то, что в устойчивом состоянии, знаки электрического крутящего момента AC4 и скорости должны быть тем же самым, подтвердив, что AC4 действует в качестве двигателя. Электрический крутящий момент DC2 и скорость должны иметь противоположные знаки, подтверждая, что DC2 действует в качестве генератора. Это соответствует знаку ссылочного крутящего момента, применился к электроприводу DC2, который является напротив знака скорости.

Изменение скорости и Ответы Крутящего момента Воздействия Загрузки Электропривода AC4 показывают результаты запуска электропривода AC4 почти в предельной нагрузке, сопровождаемой приложением крутящих моментов воздействия загрузки. Вы видите, что частота вращения двигателя AC4 точно наложена на ссылочный пандус +400 об/мин/с, поскольку электрический предел максимума крутящего момента AC4 достаточно высок. Частота вращения двигателя AC4 достигает потребованного значения 400 об/мин в t = 1,0 с. В тот момент электрический крутящий момент AC4 раскрывается к 10 N.m. Затем в t = 1,4 с, к ссылочному крутящему моменту 0 N.m применяются DC2; электрический крутящий момент AC4 сразу раскрывается, чтобы обнулить для того, чтобы обеспечить отрегулированную скорость. В t = 1,9 с, ссылочный крутящий момент +10 N.m применяется к диску DC2, обеспечивая AC4, чтобы действовать в качестве генератора и DC2 как двигатель (посмотрите на скорость и закрутите знаки двух дисков). Наконец, к отрицательному ссылочному изменению скорости-400 об/мин/с применяются AC4 в t = 2,3 с. Обратите внимание на то, что, снова, AC4 точно следует за потребованным пандусом. Новое устойчивое состояние достигнуто в t = 2,8 с, и электрический крутящий момент AC4 стабилизировался в-10 N.m. Изменение скорости и Ответы Крутящего момента Воздействия Загрузки Электропривода AC4 также показывают механический крутящий момент, переданный валом, который похож на электрический крутящий момент AC4, но содержит меньше пульсации.

Крутящий момент отрегулированный AC4 со скоростью отрегулированный DC2

На этот раз AC4 действует в качестве крутящего момента отрегулированный двигатель, загруженный диском DC2, который является отрегулированной скоростью. Полную систему показывают в Схеме SPS Двух Взаимосвязанных Дисков и содержатся в cs_coupling_2 файл. Соединение механической модели вала с двумя дисками остается неизменным относительно Соединений Механической Модели Вала. Все усиления регулятора обоих дисков эквивалентны в предыдущем случае. Настройка тестируется в тех же условиях как прежде.

Изменение скорости и Ответы Крутящего момента Воздействия Загрузки Электропривода DC2 показывают результаты запуска электропривода DC2 почти в предельной нагрузке, сопровождаемой приложением крутящих моментов воздействия загрузки. Обратите внимание на то, что частота вращения двигателя DC2 следует за ссылочным пандусом 400 об/мин/с с некоторым перерегулированием и отклонением от номинала. Частота вращения двигателя DC2 достигает потребованного значения 400 об/мин в t = 1,0 с и стабилизировалась полностью в t = 1,2 с. Затем в t = 1,4 с, к ссылочному крутящему моменту 0 N.m применяются AC4; наблюдайте, как быстро крутящий момент AC4 отвечает. В t = 1,9 с, ссылочный крутящий момент +10 N.m применяется к диску AC4, обеспечивая DC2, чтобы действовать в качестве генератора и AC4 как двигатель (посмотрите на скорость и закрутите знаки двух дисков). Заметьте, что скорость DC2 промахивается каждый раз по изменениям крутящего момента загрузки. Наконец, к отрицательному ссылочному изменению скорости-400 об/мин/с применяются DC2 в t = 2,3 с. Скорость DC2 следует хорошо, но представляет маленькое перерегулирование и маленькое отклонение от номинала. Новое устойчивое состояние достигнуто в t = 2,8 с, и электрический крутящий момент DC2 стабилизировался в-10 N.m. Изменение скорости и Ответы Крутящего момента Воздействия Загрузки Электропривода DC2 также показывают механический крутящий момент, переданный валом, который очень похож на отрицание электрического крутящего момента DC2, но с большим количеством пульсации.

Вы видите от результатов, показанных в Ответах Крутящего момента Воздействия Изменения и Загрузки Скорости Ответов Крутящего момента Воздействия Изменения и Загрузки Электропривода и Скорости AC4 Электропривода DC2, что ответы изменения скорости более точны и воздействие крутящего момента загрузки, более эффективно отклоненное с диском AC4, чем с диском DC2. Это происходит чрезвычайно из-за быстрой динамики электрического крутящего момента AC4. Вспомните, что диск AC4 состоит из прямого контроллера крутящего момента на основе гистерезисных компараторов и высокочастотного переключения, в то время как диск DC2 полагается полностью на естественно коммутируемые тиристорные конвертеры. Однако величина пульсации крутящего момента диска AC4 выше, чем для диска DC2.