Описание

3-фазный мотор с белым каркасом мощностью 3 л.с., 220 В, 60 Гц, 1725 об/мин питается 3-фазным МОП-инвертором, подключенным к источнику постоянного напряжения 325 В. Инвертор моделируется с использованием блока «Универсальный мост» и двигателя блоком «Асинхронная машина». Индуктивность Lls утечки статора установлена в два раза выше фактического значения для имитации эффекта сглаживающего реактора, размещенного между инвертором и машиной. Момент нагрузки, приложенный к валу машины, является постоянным и устанавливается на его номинальное значение 11,9 Н· м.

Импульсы запуска инвертора генерируются блоком «пространственно-векторный модулятор ШИМ» библиотеки SPS. Частота резания устанавливается равной 1980 Гц, а входной опорный вектор - «величина-угол».

Управление скоростью двигателя осуществляется блоком «Постоянный V/Гц». Величина и частота напряжений статора устанавливаются на основе уставки скорости. Изменяя величину напряжений статора пропорционально частоте, поддерживают постоянный поток статора.

Моделирование

Запустите моделирование. Поскольку исходные состояния были автоматически загружены, моделирование должно начаться в установившемся состоянии. Начальная частота вращения двигателя должна быть 1720 об/мин, а среднеквадратичное значение напряжений статора - 220V @ 60Hz.

При 0,1 с уставка скорости изменяется с 1725 до 1300 об/мин. Можно наблюдать за динамикой системы в Области 1. Когда двигатель достигает постоянной скорости 1275 об/мин, среднеквадратичное значение напряжения статора уменьшается до 165.8V, а частота - до 45,2 Гц.

Напряжение статора (фаза AB) и колебания тока фазы A могут наблюдаться в области «V-I статор». Можно выполнить БПФ этих двух величин с помощью анализа БПФ powergui.

Регенерация начальных условий

Исходные состояния, необходимые для запуска этой модели в установившемся состоянии с опорной частотой вращения 1725 об/мин и крутящим моментом нагрузки 11,9 Н· м, были сохранены в файле «power_svpwm_init.mat». При открытии этой модели обратный вызов InitFcn (в окне Свойства модели/обратные вызовы) автоматически загружает в рабочую область содержимое этого файла .mat (переменная xInitial).

Если изменить эту модель или значения параметров компонентов питания, исходные условия, сохраненные в переменной «xInitial», перестанут быть действительными, и Simulink ® выдаст сообщение об ошибке. Чтобы регенерировать исходные условия для измененной модели, выполните следующие действия.

1. В меню Simulation/Configuration Parameters/Data Import/Export Parameters снимите флажок «Initial state».

2. Дважды щелкните блок Step с меткой «Speed Setpoint (RPM)» и временно отключите изменение опорной скорости, умножив время Step на 100.

3. Измените режим моделирования с «Normal» на «Accelerator».

4. Начать моделирование. После завершения моделирования убедитесь в том, что достигнуто устойчивое состояние, просмотрев формы сигналов, отображаемые в областях. Конечные состояния, сохраненные в структуре «xFinal» со временем, могут использоваться в качестве начальных состояний для будущего моделирования. Выполнение следующих двух команд копирует эти окончательные условия в «xInitial» и сохраняет эту переменную в новом файле (myModel_init.mat).

>> xInitial=xFinal;

>> save myModel_init xInitial

5. В окне Файл - > Свойства модели - > Обратные вызовы - > InitFcn измените имя файла инициализации с «power_svpwm_init» на «myModel_init.» При следующем открытии этой модели переменная xInitial, сохраненная в файле myModel_init.mat, будет загружена в рабочую область.

6. В меню Simulation - > Configuration Parameters выберите «Initial state».

7. Запустите моделирование и убедитесь, что модель запущена в установившемся состоянии.

8. Дважды щелкните по блоку Step с меткой «Speed Setpoint (RPM)» и снова включите изменение опорной скорости при t = 0,1 с (удалите коэффициент умножения 100 за время Step).

9. Измените режим моделирования на обычный.

10. Сохраните модель.