Описание

Асинхронный двигатель питается инвертором источника напряжения, который построен с использованием универсального мостового блока. Напряжение шины постоянного тока вырабатывается тиристорным выпрямителем и регулируется с помощью PI-контроллера для поддержания постоянного отношения вольт на герц. Тормозной прерыватель ограничивает увеличение напряжения шины постоянного тока во время замедления двигателя или когда крутящий момент нагрузки стремится ускорить двигатель. Двигатель приводит в действие механическую нагрузку, характеризующуюся инерцией J, коэффициентом трения B и крутящим моментом TL нагрузки.

На выходе блока имеются сигналы тока, скорости и крутящего момента двигателя.

Моделирование

Эталонный шаг скорости от 0 до 1800 об/мин применяется при t = 0. Уставка скорости не идет мгновенно при 1800 об/мин, а следует за аппарелью ускорения. Двигатель достигает установившегося состояния при t = 1,3 с.

При t = 2 с на вал двигателя прикладывается ускоряющий крутящий момент. Можно наблюдать увеличение скорости. Так как частота вращения ротора выше синхронной, двигатель работает в режиме генератора. Энергия торможения передается в линию постоянного тока, и напряжение шины имеет тенденцию к увеличению. Однако избыточное напряжение активирует тормозной прерыватель, который приводит к снижению напряжения. В этом примере сопротивление торможению недостаточно велико, чтобы избежать увеличения напряжения, но шина поддерживается в допустимых пределах.

При t = 3 с крутящий момент, приложенный к валу двигателя, изменяется от -11 Н.м до + 11 Н.м. Можно наблюдать падение напряжения и скорости шины постоянного тока. В этот момент контроллер шины постоянного тока переходит из режима торможения в режим моторирования.

При t = 4 с крутящий момент нагрузки полностью снимается, и вскоре после этого электромагнитное напряжение стабилизируется около нуля.

Примечания

1) Система питания была дискретизирована с шагом времени 20us