Описание

Эта схема использует блок DC1 специализированных энергосистем. Он моделирует двухквадрантный однофазный выпрямительный привод для двигателя постоянного тока мощностью 5 л.с.

Двигатель постоянного тока 5 ВД возбуждается отдельно источником постоянного напряжения 150 В постоянного тока. Напряжение якоря обеспечивается однофазным выпрямителем, управляемым двумя ПИ регуляторами. Выпрямитель питается от источника напряжения 220 В переменного тока 50 Гц, за которым следует линейный трансформатор для повышения напряжения до достаточного значения.

Регуляторы управляют углом зажигания тиристоров выпрямителя. Первым регулятором является регулятор скорости, за которым следует регулятор тока. Регулятор скорости выдает опорный ток якоря (в п.е.), используемый контроллером тока для получения электромагнитного момента, необходимого для достижения желаемой скорости. Скорость изменения опорной скорости следует за аппарелями ускорения и замедления, чтобы избежать внезапных изменений опорной частоты, которые могут вызвать перенапряжение якоря и дестабилизировать систему. Регулятор тока управляет током якоря, вычисляя соответствующий угол срабатывания тиристора. Это генерирует выходное напряжение выпрямителя, необходимое для получения требуемого тока якоря.

Сглаживающая индуктивность 150 мЧ расположена последовательно с якорной цепью для уменьшения колебаний тока якоря.

Моделирование

Запустите моделирование. Вы можете наблюдать напряжение и ток якоря двигателя, угол зажигания выпрямителя и скорость двигателя в области. Также показаны привязки тока и скорости.

Опорная частота вращения устанавливается на уровне 1750 об/мин при t = 0. Начальный момент нагрузки составляет 15 Н· м.

Обратите внимание, что частота вращения двигателя точно соответствует эталонному клину (+ 250 об/мин/с) и достигает установившегося состояния около t = 8,5. Ток якоря очень хорошо следует текущему эталону, а угол выстрела остается ниже 90 градусов, при этом преобразователь находится в режиме выпрямителя (режим работы первого квадранта). Нижний предел угла стрельбы установлен на 20 градусов.

При t = 8,75 с крутящий момент нагрузки проходит от 15 Н· м до 20 Н· м. Скорость двигателя быстро восстанавливается и возвращается при 1750 об/мин при t = 10. Как отмечалось ранее, ток якоря полностью следует за его эталоном.

Примечания

1) Система питания была дискретизирована с 25-кратным временным шагом. Система управления (регуляторы) использует временной шаг 100 мкс для моделирования устройства управления микроконтроллером.

2) Для уменьшения количества точек, хранящихся в памяти области, используется коэффициент прореживания 20.

3) Упрощенная версия модели с использованием выпрямителя среднего значения может быть использована путем выбора «Average» в меню «Model detail level» графического интерфейса пользователя. Затем временной шаг может быть увеличен до значения времени выборки системы управления. Для этого в данном примере в рабочей области введите «Ts = 100e-6». См. также dc1_example_simplified модель.