В этом примере показана AC5 подробная модель и средняя модель AC5 во время регулирования скорости. Сравнение выполняется для нормального состояния и для состояния насыщения инвертора-выпрямителя.
О. Трембли, Л.-А. Dessaint (Ecole de technologie superieure, Монреаль)
Эта схема использует два AC5 блока библиотеки электроприводов Specialized Power Systems. Блок AC5 моделирует самоуправляемый синхронный привод с активным передним выпрямителем для двигателя мощностью 200 л.с.
Первый блок AC5 устанавливается в модель среднего значения, а второй блок AC5 устанавливается в детальную модель.
Для детальной модели синхронный двигатель питается инвертором источника напряжения ШИМ, который построен с использованием универсального мостового блока. Модель среднего значения использует идеальные источники напряжения и тока для питания синхронного двигателя. Контур управления скоростью использует PI-регулятор для получения эталонных значений потока и тока для блока векторного контроллера. Векторный контроллер вычисляет токи трех опорных линий двигателя, соответствующие эталону крутящего момента, и подает на двигатель эти токи с использованием трехфазного регулятора тока. Векторный контроллер также вычисляет оценку потока и сравнивает ее с требуемым значением, чтобы генерировать напряжение возбуждения поля.
Поскольку динамика потока поля синхронной машины относительно медленная, желательно сначала установить поток поля до его номинального значения перед подачей на статор трехфазных токов. В этом примере высокое напряжение намагничивания 600V прикладывается к полю ротора в течение первых 0,2 с моделирования, чтобы ускорить увеличение поля ротора. Как только поток поля достигает своего номинального значения 1,0 мебер, включается трехфазный регулятор тока, связанный со статором двигателя.
На выходе блока имеются сигналы токов, напряжений, скорости и крутящего момента двигателя.
Запустите моделирование. Вы можете наблюдать ток статора двигателя, частоту вращения ротора, электромагнитный момент и величину потока ротора на первом уровне. Также показаны уставка скорости и уставка крутящего момента. Во второй области отображаются токи и напряжения dq. Наконец, в третьем объеме показаны напряжение шины постоянного тока, ток выпрямителя и ток инвертора. Следует отметить, что все сигналы мультиплексируются для сравнения двух моделей.
В момент времени t = 1,5 с уставка скорости составляет 1750 об/мин. Следите за тем, чтобы скорость точно соответствовала темпу ускорения и чтобы амплитуда и частота тока статора постепенно возрастали.
При t = 3,0 с к валу двигателя прикладывается резистивный крутящий момент -792 Н.м, в то время как скорость двигателя продолжает нарастать. Наблюдайте за насыщением выпрямителя на третьем участке.
При t = 3,5 с инвертор насыщается из-за ограниченного напряжения шины постоянного тока. Вы можете наблюдать потерю текущего отслеживания, что уменьшает крутящий момент двигателя.
При t = 5 с уставка скорости изменяется на -1750 об/мин.
При t = 6 с клин замедления достигает скорости двигателя. Инвертор и выпрямитель возвращаются в нормальный режим.
При t = 6,5 с механическая нагрузка проходит от -792 Нм до 792 Нм.
При t = 9,5 с наблюдайте на третьем объеме насыщение выпрямителя.
При t = 10,5 с инвертор насыщается из-за ограниченного напряжения шины постоянного тока. Вы можете наблюдать потерю текущего отслеживания, что уменьшает крутящий момент двигателя.
Наконец, обратите внимание на то, как упрощенная модель хорошо реагирует по сравнению с подробной моделью.
Чтобы оценить прирост скорости модели среднего значения, см. раздел ac5_example_simplified и сравните скорость моделирования с ac5_example.