Описание

Эта схема основана на блоке DC5 специализированных энергосистем. Он моделирует одноквадрантный привод рубильника (конвертер баков) 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 бэк-преобразователем IGBT, управляемым двумя регуляторами. Обратный преобразователь питается от источника постоянного напряжения 280 В.

Первым регулятором является регулятор скорости PI, за которым следует регулятор тока гистерезиса. 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 путем подачи правильных импульсов в БТИЗ-устройство для поддержания тока якоря внутри определенной пользователем полосы гистерезиса. Частота переключения БТИЗ-устройства ограничена индуктивностью двигателя и внешней индуктивностью, размещенной последовательно со схемой якоря.

Моделирование

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

Эталон частоты вращения установлен на 500 об/мин при t = 0. Начальный момент нагрузки 15 Н· м.

Обратите внимание, что частота вращения двигателя точно соответствует эталонному клину (+ 250 об/мин/с) и достигает установившегося состояния около t = 2,5 с. Ток якоря очень хорошо следует текущему эталону и остается ограниченным внутри полосы гистерезиса.

При t = 2,5 с крутящий момент нагрузки проходит от 15 Н· м до 20 Н· м. Скорость двигателя быстро восстанавливается и возвращается при 500 об/мин при t = 3. Как отмечалось ранее, ток якоря полностью следует за его эталоном.

При t = 3 с опорная скорость падает до 350 об/мин. Ток якоря понижается, чтобы скорость снижалась вслед за отрицательным наклоном скорости (-250 об/с) с помощью крутящего момента нагрузки.

При t = 4 с скорость стабилизируется вокруг своего эталона.

Примечания

1) Система питания была дискретизирована с шагом времени 4. 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 5.