В этом примере показан привод асинхронного двигателя управления без сенсорного поля во время регулирования скорости.
Соулман Нджоя М., Луи-А. Dessaint (Ecole de technologie superieure, Монреаль))
Эта схема использует измененную версию блока AC3 библиотеки специализированных систем питания. Он моделирует безсенсорный полеориентированный привод асинхронного двигателя управления (ВОК) с тормозным рубильником для 200HP двигателя переменного тока. Скорость двигателя оценивается по напряжениям и токам на клеммах на основе метода MRAS (Модель, ссылающаяся на адаптивную систему) [1]. Следовательно, датчик скорости (необходимый в AC3) больше не требуется.
Асинхронный двигатель питается инвертором источника напряжения ШИМ, который построен с использованием универсального мостового блока. Контур управления скоростью использует PI-контроллер для получения эталонных значений потока и крутящего момента для контроллера ВОК. Контроллер ВОК вычисляет токи трех опорных линий двигателя, соответствующие эталонам потока и крутящего момента, и затем питает двигатель этими токами, используя трехфазный регулятор тока.
На выходе блока имеются сигналы тока двигателя, частоты вращения (эталонные, реальные и расчетные) и крутящего момента.
Запустите моделирование. Вы можете наблюдать за током статора двигателя, частотой вращения ротора, электромагнитным моментом и напряжением шины постоянного тока. Также показаны уставка скорости и уставка крутящего момента.
В момент времени t = 0 с уставка скорости составляет 500 об/мин. Обратите внимание на то, что скорость точно соответствует темпу ускорения.
При t = 0,5 с крутящий момент полной нагрузки прикладывается к валу двигателя, в то время как скорость двигателя все еще увеличивается до его конечного значения. Это вынуждает электромагнитный крутящий момент увеличиваться до заданного пользователем максимального значения (1200 Н· м), а затем стабилизироваться на уровне 820 Н· м после завершения изменения скорости и достижения двигателем 500 об/мин.
При t = 1 с уставка скорости изменяется на 0 об/мин. Скорость снижается до 0 об/мин за счет точного следования клину замедления, даже если механическая нагрузка резко переворачивается, проходя от 792 Н.м до - 792 Н.м, при t = 1,5 с. Вскоре после этого скорость двигателя стабилизируется при 0 об/мин.
Наконец, обратите внимание, насколько хорошо регулируется напряжение шины постоянного тока в течение всего периода моделирования.
1) Система питания была дискретизирована с шагом времени 2. Контроллер скорости использует время выборки 100 мкс, а векторный контроллер использует время выборки 20 мкс для моделирования устройства управления микроконтроллером.
2) Упрощенная версия модели с использованием инвертора среднего значения может быть использована путем выбора «Average» в меню «Model detail level» графического пользовательского интерфейса. Временной шаг может быть увеличен до 40 нас. Это можно сделать, набрав «Ts = 40e-6» в рабочем пространстве и изменив время дискретизации контроллера скорости на 120e-6, а время дискретизации контроллера вектора на 40e-6. См. также ac3_sensorless_simplified модель.
1. Bose, Bimal K., «Modern Power Electronics and AC Drive», Prentice-Hall, Inc., Река Верхнее Седло, Нью-Джерси 07458, 2002.