В этом примере показан привод асинхронного двигателя PWM DTC с пространственным вектором во время регулирования скорости.
C.Semaille, О. Трембли, Л.-А. Dessaint (Ecole de technologie superieure, Монреаль)
Эта схема использует модифицированную версию блока AC4 библиотеки электроприводов Specialized Power Systems. Он моделирует привод асинхронного двигателя прямого регулирования крутящего момента (DTC) с пространственно-векторной широтно-импульсной модуляцией. Особенностью этой модифицированной версии является то, что DTC больше не основан на регулировании гистерезиса, которое подразумевает переключение на переменную частоту, а на инверторе PMW фиксированной частоты. Как и в AC4, он использует тормозной рубильник для 200HP двигателя переменного тока.
Асинхронный двигатель питается инвертором источника напряжения ШИМ, который построен с использованием универсального мостового блока. Контур управления скоростью использует пропорционально-интегральный контроллер для получения эталонных значений потока и крутящего момента для блока DTC. Блок DTC вычисляет оценки крутящего момента и потока двигателя и сравнивает их с их соответствующими опорными данными. Затем крутящий момент и поток управляются независимыми регуляторами PI, которые вычисляют вектор опорного напряжения. Затем инвертор источника напряжения управляется способом пространственно-векторной модуляции для вывода требуемого опорного напряжения.
На выходе блока имеются сигналы тока, скорости и крутящего момента двигателя.
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.
Система питания была дискретизирована с шагом времени 2us. Контроллер скорости использует образец 140 us, а контроллер DTC использует время образца 20 us для моделирования устройства управления микроконтроллером. Частота переключения инвертора установлена равной 5 кГц.