Current Controller (DC)
Реализуйте модель ПИ-регулятора для машины постоянного тока
Библиотека
Simscape / Электрический / Специализированные Энергосистемы / Электроприводы / Основные Блоки Диска
Описание
Блок Current Controller (DC) моделирует токовый контроллер PI для использования с машиной DC. Блок имеет несколько экземпляров, в зависимости от типа дисков DC (диск DC прерывателя или основанный на тиристоре диск DC) и операционные квадранты (один - 2D, или с четырьмя квадрантами). Это имеет два рабочих режима, чтобы представлять подробное или токовый контроллер среднего значения.
Подробный режим
Рисунок показывает модели подробного блока Current Controller (DC) для одного - 2D, и диски DC прерывателя с четырьмя квадрантами, соответственно.
Входные параметры блока DC current controller являются текущей ссылкой (в pu) и ток якоря, текущий через двигатель. Текущая ссылка обычно обеспечивается контроллером крутящего момента или скоростью. Вход тока якоря отфильтрован фильтром lowpass первого порядка.
Рабочий цикл прерывателя вычисляется с регулятором PI. Рабочий цикл по сравнению с пилообразным сигналом поставщика услуг фиксированной частоты получить необходимые импульсы логического элемента (PWM) для устройств прерывателя (IGBT 1 и IGBT 2). Рисунок показывает генерацию сигнала PWM для 2D квадрантного диска DC прерывателя.
Средняя модель
Модель Average Current Controller (DC) обычно используется с моделями прерывателя DC среднего значения, где высокочастотные действия переключения выключателей питания не представлены.
Блок Average Current Controller (DC) похож на подробную модель. Однако нет никакой генерации сигнала PWM. Выход блока Average Current Controller (DC) является рабочим циклом IGBTs. Для 2D квадрантной операции два рабочих цикла вычисляются для IGBT 1 и IGBT 2. Для операции с четырьмя квадрантами два рабочих цикла вычисляются для IGBT 1 и IGBT 4 и для IGBT2 и IGBT 3.
Токовый контроллер (DC) для дисков DC прерывателя
Для дисков DC прерывателя, блок выходные параметры фактические импульсы (подробный режим) или рабочий цикл (средний режим) для прерывателя DC.
Токовый контроллер (DC) для основанных на тиристоре дисков DC
Для основанных на тиристоре дисков DC блок Current Controller (DC) выводит угол увольнения для тиристорного мостовой преобразователя. Рисунок показывает модели для 2D квадранта и основанного на тиристоре диска DC с четырьмя квадрантами.
Регулятор PI вычисляет соответствующий угол увольнения для тиристорного моста. Для 2D квадрантной операции термин прямого распространения добавляется к углу увольнения, чтобы компенсировать нелинейность, появляющуюся во время прерывистой проводимости.
Для основанных на тиристоре дисков с четырьмя квадрантами, контроллеры выход постоянного тока два угла увольнения (Alpha_1 и Alpha_2) для двух антисравненных тиристорных мостов. Сумма углов увольнения является 180 градусами в любом случае. Эта установка гарантирует противоположные средние напряжения в каждом DC конвертера терминал выхода и обеспечивает идентичные средние напряжения в арматуре двигателя постоянного тока.
Параметры
- Drive type
Задайте тип дисков, чтобы использовать:
Chopper based(значение по умолчанию)Rectifier based
- Model detail level
Выберите между подробным и моделью среднего значения. Этот параметр доступен только, когда параметр Drive type устанавливается на
Chopper based.Выберите одно из этих значений:
Detailed(значение по умолчанию)Average
- Number of quadrants
Задайте количество операционных квадрантов, чтобы использовать. Выберите между
1, 2, и4.Значением по умолчанию является
2.- Power (VA)
Основная степень в амперах вольта машины DC, обычно эквивалентной номинальной степени. Значением по умолчанию является
5*746.- Voltage (V)
Базовое напряжение в вольтах машины DC, обычно эквивалентной номинальному напряжению. Значением по умолчанию является
240.- Proportional
Пропорциональная составляющая ПИ-контроллера. Значением по умолчанию является
2.- Integral
Интегральная составляющая ПИ-контроллера. Значением по умолчанию является
200.- Low-pass filter cutoff frequency (Hz)
Частота среза, в герц, фильтра lowpass раньше фильтровала измерение тока якоря. Значением по умолчанию является
500.- Switching frequency (Hz)
Переключающаяся частота, в герц, прерывателя DC. Этот параметр доступен только, когда параметр DC drive type устанавливается на
Chopper basedи параметр Detail level устанавливается наDetailed.Значением по умолчанию является
5e3.- Firing angle limits
Нижние и верхние пределы угла увольнения, в градусах. Этот параметр доступен только, когда параметр Drive type устанавливается на
Rectifier based. Значением по умолчанию является[20, 160].- Controller sample time (s)
Время выборки токового контроллера, в секундах. Время выборки должно быть кратным шагу времени симуляции. Значением по умолчанию является
20e-6.- Network sample time (s)
Временной шаг используется для симуляции в секундах. Значением по умолчанию является
1e-6.
Вводы и выводы
laИзмеренный ток якоря (A).
la*(pu)Ссылка тока якоря, в относительных единицах, обычно обеспеченная контроллером скорости/крутящего момента.
d_iОшибка ссылки тока якоря (различие между ссылкой и текущей настоящей машиной).
la*Ссылка тока якоря (A).
PulseСигнал импульса PWM требуется прерывателем DC с одним квадрантом. Этот порт отображается только, когда параметр Drive type устанавливается на
Chopper based, параметр Model detail level устанавливается наDetailed, и параметр Number of quadrants устанавливается на1.PulsesСигнал импульса PWM требуется 2D квадрантным прерывателем DC или прерывателем DC с четырьмя квадрантами. Этот порт отображается только, когда параметр Drive type устанавливается на
Chopper based, параметр Model detail level устанавливается наDetailed, и параметр Number of quadrants устанавливается на2или4.DcycleРабочий цикл требуется прерывателем DC с одним квадрантом. Этот порт отображается только, когда параметр Drive type устанавливается на
Chopper based, параметр Model detail level устанавливается наAverage, и параметр Number of quadrants устанавливается на1.DcyclesРабочие циклы требуются 2D квадрантным прерывателем DC или прерывателем DC с четырьмя квадрантами. Этот порт отображается только, когда параметр Drive type устанавливается на
Chopper based, параметр Model detail level устанавливается наAverage, и параметр Number of quadrants устанавливается на2или4.AlphaУгол увольнения требуется тиристорным мостом с одним квадрантом или 2D квадрантным тиристорным мостовой преобразователем. Этот порт отображается только, когда параметр Drive type устанавливается на
Thyristor basedи параметр Number of quadrants устанавливается на1или2.Alpha_1Угол увольнения требуется первым антисравненным тиристорным мостом в диске DC с четырьмя квадрантами. Этот порт отображается только, когда параметр Drive type устанавливается на
Thyristor basedи параметр Number of quadrants устанавливается на4.Alpha_2Угол увольнения требуется вторым антисравненным тиристорным мостом в диске DC с четырьмя квадрантами. Этот порт отображается только, когда параметр Drive type устанавливается на
Thyristor basedи параметр Number of quadrants устанавливается на4.
Примеры
Блок Current Controller (DC) используется в DC1 к блокам DC7 из библиотеки Electric Drives.
Ссылки
[1] Bose, B. K. Современная силовая электроника и диски AC, NJ: Prentice Hall, 2002.
Смотрите также
Bridge Firing Unit (AC) | Bridge Firing Unit (DC) | Current Controller (Brushless DC) | Direct Torque Controller | Field-Oriented Controller | Regulation Switch | Six-Step Generator | Space Vector Modulator | Speed Controller (AC) | Speed Controller (DC) | Speed Controller (Scalar Control) | Vector Controller (PMSM) | Vector Controller (WFSM) | Voltage Controller (DC Bus)