Описание

Эта схема использует блок DC4 Специализированных Энергосистем. Это моделирует трехфазный выпрямитель с четырьмя квадрантами (топология двойного конвертера) диск для двигателя постоянного тока на 200 л. с.

Двигатель постоянного тока на 200 л. с. отдельно взволнован с постоянными 310 источниками напряжения поля V DC. Напряжение якоря обеспечивается двумя трехфазными антипараллельными подключенными конвертерами, которыми управляют два регулятора PI. Это позволяет двунаправленный электрический ток через схему арматуры двигателя постоянного тока и таким образом операцию с четырьмя квадрантами. Конвертеры питаются 380-вольтовым источником напряжения AC 50 Гц.

Регуляторы управляют углами включения обоих тиристоров конвертера. Первый регулятор является регулятором скорости, сопровождаемым текущим регулятором. Поскольку мы находимся здесь в режиме регулирования крутящего момента, регулятор скорости отключен, и только текущий регулятор используется. Текущий регулятор управляет током якоря путем вычисления соответствующих тиристорных углов включения. Это генерирует выходные напряжения выпрямителя, должен был получить желаемый ток якоря и таким образом желаемый электромагнитный крутящий момент.

Оба конвертера действуют одновременно, и этими двумя углами включения управляют так, чтобы их сумма дала 180 градусов. Это производит противоположные средние напряжения в конвертере dc выходные терминалы и таким образом идентичные средние напряжения в арматуре двигателя постоянного тока, конвертеры, соединяемые в антипараллельном. Один конвертер работает в режиме выпрямителя, в то время как другой находится в режиме инвертора.

Распространение, текущее произведенный мгновенной разностью потенциалов на терминале обоих конвертеров, ограничивается индукторами на 5 мГн, соединенными между этими терминалами. Никакая индуктивность сглаживания не помещается последовательно со схемой арматуры, колебания тока якоря, бывшие малые довольно из-за трехфазного источника напряжения.

Симуляция

Запустите симуляцию. Можно наблюдать моторное напряжение якоря и текущий, углы включения конвертера, электромагнитный крутящий момент и частота вращения двигателя на осциллографе. Текущие ссылки и ссылки крутящего момента также показывают. Второй осциллограф позволяет вам визуализировать конвертер средние выходные напряжения и выводить токи.

Двигатель связывается с линейной загрузкой, что означает, что механический крутящий момент загрузки пропорционален скорости.

Начальная ссылка крутящего момента установлена в 0 N.m, и ток якоря является пустым. Никакой электромагнитный крутящий момент не производится, и двигатель остается тихим.

В t = 0,2 с, ссылка крутящего момента переходит к 600 N.m. Это заставляет ток якоря повышаться приблизительно до 180 А. Ток якоря предоставляется конвертером 1, и общий ток в этом конвертере является суммой загрузки текущий и обращающийся ток. Конвертер 2 просто несет текущее распространение. Заметьте, что ток якоря следует за ссылочным током вполне точно с быстрым временем отклика и маленьким промахом. Заметьте также, что углы включения симметричны приблизительно 90 градусов и что конвертер средние выходные напряжения постоянного тока равен, но противоположных знаков.

Электромагнитный крутящий момент, произведенный потоком тока якоря, заставляет двигатель ускоряться. Скорость повышается и начинает стабилизироваться вокруг t = 4 с на уровне приблизительно 560 об/мин, сумма загрузки и вязких моментов трения, начинающих компенсировать электромагнитный крутящий момент.

В t = 4 с, ссылка крутящего момента установлена в 0 N.m, и крутящий момент нагрузки заставляет двигатель замедляться. Заметьте, что эти четыре реактора сохраняют текущие колебания довольно маленькими.

В t = 8 с, ссылка крутящего момента установлена в-300 N.m. Ток якоря спрыгивает к-90 А и теперь поставляется конвертером 2 в то время как конвертер 1 только указатели текущее распространение. Конвертер 2 теперь работает в режиме выпрямителя и конвертере 1 в режиме инвертора.

Отрицательный электромагнитный произведенный крутящий момент позволяет двигателю ускоряться в отрицательной плоскости скорости.

В t = 12 с, скорость начинает стабилизировать приблизительно-290 об/мин.

Примечания

1) Энергосистема была дискретизирована с 10 нас временной шаг. Система управления (регуляторы) использует 100 нас шаг расчета для того, чтобы симулировать управляющее устройство микроконтроллера.

2) Для того, чтобы уменьшать число точек, сохраненное в памяти осциллографа, фактор децимации 20 используется.

3) Упрощенная версия модели с помощью выпрямителей среднего значения может использоваться путем выбора 'Average' в меню 'Model detail level' графического интерфейса пользователя. Временной шаг может затем быть увеличен до шага расчета системы управления value.This, может быть сделан путем ввода 'Ts = 100e-6' в рабочей области в случае этого примера. См. также dc4_example_simplified пример.