Описание

Эта схема использует блок AC7 библиотеки специализированных систем питания. Моделирует бесщеточный мотор постоянного тока с тормозным рубильником для 3HP мотора.

Синхронный двигатель постоянного магнита (с трапециевидной обратной ЭДС) питается инвертором источника напряжения ШИМ, который построен с использованием универсального мостового блока. Контур управления скоростью использует PI-регулятор для создания эталона крутящего момента для текущего блока управления. Блок управления током вычисляет три опорных тока линии двигателя по фазе с задними электродвижущими силами, соответствующими эталону крутящего момента, и затем питает двигатель этими токами с использованием трехфазного регулятора тока.

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

Моделирование

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 300 об/мин. Обратите внимание на то, что скорость точно соответствует темпу ускорения.

При t = 0,5 с к двигателю прикладывается крутящий момент полной нагрузки. Можно наблюдать небольшое нарушение скорости мотора, которое очень быстро стабилизируется.

При t = 1 с уставка скорости изменяется на 0 об/мин. Скорость снижается до 0 об/мин после точного изменения темпа замедления.

При t = 1,5 с. механическая нагрузка проходит от 11 Нм до -11 Нм. Скорость двигателя очень быстро стабилизируется после небольшого перестрелки.

Наконец, обратите внимание, насколько хорошо регулируется напряжение шины постоянного тока в течение всего периода моделирования.

Примечания

1) Система питания была дискретизирована с шагом времени 2. Контроллер скорости использует образец 140 мкс, а контроллер тока использует время образца 20 мкс для моделирования устройства управления микроконтроллером.

2) Для автоматического вычисления коэффициентов усиления регулятора скорости дважды щелкните значок калькулятора коэффициента усиления PI. Введите механические параметры машины и установите флажок «Enter specification». Введите требуемые спецификации и установите флажок «Calculate Kp and Ki».

Если спецификации неизвестны, снимите флажок «Enter specification» и введите электрические параметры машины. Установите флажок «Machine natual frequency» (собственная частота машины), чтобы получить отклик машины с разомкнутым контуром. После этого установите флажок «Enter specification» (Ввод спецификации), чтобы ввести время отклика быстрее, чем время отклика с разомкнутым контуром, и установите флажок «Calculate Kp and Ki» (Вычислить Kp и Ki).

3) Чтобы получить рабочие области системы привода, дважды щелкните значок кривой скорости-крутящего момента. Введите параметры машины, напряжение шины постоянного тока, предел выходного крутящего момента и клин скорости ускорения и установите флажок «Plot Speed-Torque curve».

4) 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, введя «Ts = 40e-6» в рабочем пространстве, установив текущее время контрольной выборки на 40e-6 и установив время выборки контроллера скорости на 120e-6 в случае данного примера. См. также ac7_example_simplified модель.