Описание

Эта схема использует блок DC3 специализированных энергосистем. Он моделирует двухквадрантный трехфазный выпрямительный привод для двигателя постоянного тока мощностью 200 л.с.

Электродвигатель постоянного тока 200 ВД возбуждается отдельно постоянным напряжением 310 В постоянного тока. Напряжение якоря обеспечивается трехфазным выпрямителем, управляемым двумя ПИ регуляторами. Выпрямитель питается от источника напряжения 460 В переменного тока 60 Гц.

Регуляторы управляют углом зажигания тиристоров выпрямителя. Первым регулятором является регулятор скорости, за которым следует регулятор тока. Поскольку мы находимся здесь в режиме регулирования крутящего момента, регулятор скорости отключен и используется только текущий регулятор. Регулятор тока управляет током якоря, вычисляя соответствующий угол срабатывания тиристора. Это генерирует выходное напряжение выпрямителя, необходимое для получения желаемого тока якоря и, таким образом, желаемого электромагнитного момента.

Контроллер тока принимает два входа. Первая - текущая ссылка (в п.у). Этот текущий опорный момент вычисляется по опорному моменту крутящего момента, предоставленному пользователем. Второй вход - ток якоря, протекающий через машину.

Сглаживающая индуктивность 15 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, электромагнитный крутящий момент и скорость двигателя. Также показаны привязки тока и крутящего момента.

Двигатель связан с линейной нагрузкой, что означает, что механический крутящий момент нагрузки пропорционален скорости.

Начальная привязка крутящего момента устанавливается равной 0 Н· м, а ток якоря равен нулю. Электромагнитный момент не создается, и двигатель остается неподвижным.

При t = 0,05 с опорное значение крутящего момента возрастает до 800 н.э. Это приводит к повышению тока якоря примерно до 305 А. Обратите внимание, что ток якоря следует за опорным значением довольно точно, с быстрым временем отклика и небольшим превышением. Сглаживающая индуктивность 15 мЧ сохраняет колебания тока довольно малыми. Также следует отметить, что среднее значение угла зажигания остается ниже 90 градусов, а преобразователь находится в режиме выпрямителя.

Электромагнитный крутящий момент, создаваемый током якоря, вызывает ускорение двигателя. Скорость повышается и начинает стабилизироваться около t = 5 с при 1450 об/мин, сумма нагрузки и вязких крутящих моментов трения начинает выравнивать электромагнитный крутящий момент.

При t = 5 с опорное значение крутящего момента устанавливается равным 400 Н· м, и ток якоря падает примерно до 155 А. Это приводит к замедлению двигателя.

При t = 10 с скорость начинает стабилизироваться около 850 об/мин.

Примечания

1) Система питания была дискретизирована с шагом времени 20. 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 dc3_example_simplified модель.