Симулируйте привод электродвигателя переменного тока

Чтобы использовать модели привода переменного тока библиотеки Electric Drives, сначала необходимо задать типы двигателей, конвертеров и контроллеров, используемых в шести моделях привода переменного тока библиотеки, обозначенной AC1 для AC6. Модели AC1, AC2, AC3 и AC4 основаны на трехфазном асинхронном двигателе. Этот двигатель имеет трехфазную обмотку на статоре и фазный ротор или ротор с беличьей клеткой. Ротор «беличья клетка» состоит из пазов токопроводящих стержней, встроенных в ротор, которые коротко замкнуты вместе на каждом конце ротора проводящими звонками. Модель AC5 основана на синхронном двигателе фазного ротора, а в модели AC6 используется синхронный двигатель с постоянными магнитами. Эти электродвигатели переменного тока питаются переменным напряжением переменного тока и частотой, создаваемой инвертором. Тип инвертора, используемый в шести моделях привода переменного тока, является инвертором источника напряжения (VSI) в том смысле, что этот инвертор питается постоянным напряжением постоянного тока. Это постоянное напряжение обеспечивается неконтролируемым диодным выпрямителем и конденсатором (емкостное напряжение шины постоянного тока).

Динамическое торможение

Когда шина постоянного тока обеспечивается выпрямителем диода, привод не имеет возможности двунаправленного потока степени и, следовательно, не может выполнять регенеративное торможение. В AC1, AC2, AC3, AC4 и моделях AC6, тормозной резистор последовательно с вертолетом гарантирует торможение системы моторного груза. Эта схема торможения называется динамическим торможением. Он помещается параллельно шине постоянного тока в порядок, чтобы предотвратить увеличение его напряжения при замедлении двигателя. При динамическом торможении кинетическая энергия системы двигатель-нагрузка преобразуется в тепло, рассеиваемое в тормозном резисторе.

Методов модуляции

Инверторы VSI, используемые в моделях привода AC библиотеки, основаны на двух типах модуляции, модуляции гистерезиса и модуляции ширины импульса вектора (PWM).

Модуляция гистерезиса является способом управления током с обратной связью, в котором ток двигателя отслеживает опорный ток в полосе гистерезиса. Следующий рисунок показывает принцип операции модуляции гистерезиса. Контроллер генерирует синусоидальный опорный ток желаемой величины и частоты, который сравнивается с фактическим током линии двигателя. Если ток превышает верхний предел полосы гистерезиса, верхний переключатель рычага инвертора выключается, и нижний переключатель включается. В результате ток начинает разрушаться. Если ток пересекает нижний предел полосы гистерезиса, нижний переключатель рычага инвертора отключается, и верхний переключатель включается. В результате ток возвращается в полосу гистерезиса. Следовательно, фактический ток вынужден отслеживать ссылку ток в полосу гистерезиса.

Следующий рисунок показывает схему управления током гистерезиса, состоящую из трех компараторов гистерезиса, по одному для каждой фазы. Этот тип ШИМ с обратной связью используется в AC3 и AC5 моделях.

Метод модуляции базовых векторов отличается от модуляции гистерезиса тем, что нет отдельных компараторов, используемых для каждой из трех фаз. Вместо этого генерируется вектор _Vs пространства опорного напряжения как единое целое, дискретизируется на фиксированной частоте, а затем строится через адекватные моменты времени смежных векторов пространства ненулевого инвертора напряжения, _V1 к _V6, и векторы пространства нулевого напряжения _V0, _V7. Упрощенная схема инвертора VSI показана ниже. В этой схеме состояние проводимости трех ветвей инвертора представлено тремя логическими переменными, SA, SB и SC. Логический 1 означает, что верхний переключатель является проводящим, а логический 0 означает, что нижний переключатель - проводящим.

Упрощенная схема инвертора VSI PWM

В этой схеме состояние проводимости трех ветвей инвертора представлено тремя логическими переменными, SA, SB и SC. Логический переключатель 1 означает, что верхний переключатель включен, а логический 0 означает, что нижний переключатель включен.

Переключение SA, SB, SC приводит к восьми состояниям для инвертора. Состояния переключения и соответствующая фаза к нейтральным напряжениям суммированы в таблице, в которой перечислены состояния, операции инвертора и векторы напряжения пространства. Шесть активных векторов являются углом в 60 степени друг от друга и описывают контур шестиугольника. Два нулевых вектора находятся в источнике.

В качестве примера для местоположения вектора _Vs, показанного на схеме векторного напряжения инвертора, способ генерирования выхода инвертора состоит в том, чтобы использовать соседние векторы V1 и V2 на частичном временном базисный, чтобы удовлетворить среднюю выходную потребность. Напряжение, Vs может быть разрешено как:

$V_{b} = \frac{2}{\sqrt{3}} V_{s} \cdot \sin δ$

$V_{a} = V_{s} \cdot \cos δ - \frac{1}{2} V_{b}$

_Va и _Vb являются компонентами _Vs вдоль _V1 и _V2, соответственно. Учитывая период _Tc в течение которого средний выход должен совпадать с командой, запишите временные длительности двух состояний 1 и 2 и нулевое состояние напряжения как:

$t_{a} = \frac{3}{2} \cdot \frac{V_{a}}{V_{d}} \cdot T_{c}$

$t_{b} = \frac{2}{3} \cdot \frac{V_{b}}{V_{d}} \cdot T_{c}$

$t_{z} = T_{c} - (t_{a} + t_{b})$

Государство	SA	SB	SC	Операция инвертора	Вектор пространственного напряжения
0	1	1	1	Свободный ход	_V0
1	1	0	0	Активный	_V1
2	1	1	0	Активный	_V2
3	0	1	0	Активный	_V3
4	0	1	1	Активный	_V4
5	0	0	1	Активный	_V5
6	1	0	1	Активный	_V6
7	0	0	0	Свободный ход	_V7

Разомкнутый контур В/Герце

Поток статора машины переменного тока равен отношению напряжения статора к частоте, потому что

$φ (t) = \int v (t) d t$

где

$v (t) = \sqrt{2} \cdot V \cdot \sin (ω \cdot t)$

поэтому

$φ (t) = \frac{\sqrt{2} \cdot V}{ω} \cdot \cos (ω \cdot t)$

Поскольку двигатель питается переменным напряжением источника переменного тока и частотой, важно поддерживать постоянную V/Гц в области постоянного крутящего момента, если следует избегать магнитного насыщения. Типичная характеристика V/Гц показана ниже. Заметьте, что прямая линия имеет небольшое увеличение напряжения в порядок для компенсации падения сопротивления на низкой частоте. Регулирование V/Гц без разомкнутого контура используется с низкодинамическими приложениями, такими как насосы или вентиляторы, где допускается небольшое изменение скорости двигателя с нагрузкой. Модель AC1 основана на разомкнутом контроллере V/Гц.

Управление скоростью с обратной связью с компенсацией скольжения

В этом типе управления команда скольжения скорости добавляется к измеренной скорости ротора, чтобы получить желаемую частоту инвертора. Основанный на ПИ регулятор скорости выдает команду скольжения. Требуемая частота инвертора генерирует команду напряжения через характеристику V/Гц, такую как показанная выше. Модель AC2 основана на регулировании скорости с обратной связью, которое использует V/Hz и регулирование скольжения.

Ориентированное на поток управление

Конструкция машины постоянного тока такова, что поток возбуждения перпендикулярен потоку якоря. Будучи ортогональными, эти два потока не производят чистое взаимодействие друг с другом. Поэтому регулирование тока возбуждения может управлять потоком машины постоянного тока, и крутящий момент может управляться независимо от потока путем регулировки тока якоря. Машина переменного тока не так проста из-за взаимодействий между полями статора и ротора, ориентации которых не удерживаются на 90 степенях, но варьируются в зависимости от условий работы. Можно получить эффективность машины постоянного тока в поддержании фиксированной и ортогональной ориентации между полями поля и якоря в машине переменного тока путем ориентации тока статора относительно потока ротора так, чтобы достичь независимо управляемого потока и крутящего момента. Такая схема управления называется векторным управлением или вектором управлением. Векторное управление применимо как к асинхронным, так и к синхронным двигателям. Теперь мы увидим, как это относится к асинхронным двигателям.

Принимая во внимание d-q модель асинхронной машины в системе координат, вращающейся с синхронной скоростью,

$V_{q s} = R_{s} i_{q s} + \frac{d}{d t} φ_{q s} + ω_{e} φ_{d s}$

$V_{d s} = R_{s} i_{d s} + \frac{d}{d t} φ_{d s} - ω_{e} φ_{q s}$

$0 = R_{r} i_{q r} + \frac{d}{d t} φ_{q r} + (ω_{e} - ω_{r}) φ_{d r}$

$0 = R_{r} i_{d r} + \frac{d}{d t} φ_{d r} - (ω_{e} - ω_{r}) φ_{q r}$

$T_{e} = 1.5 p \frac{L_{m}}{L_{r}} (φ_{d r} i_{q s} - φ_{q r} i_{d s})$

где

$φ_{q s} = L_{s} i_{q s} + L_{m} i_{q r}$

$φ_{d s} = L_{s} i_{d s} + L_{m} i_{d r}$

$φ_{q r} = L_{r} i_{q r} + L_{m} i_{q s}$

$φ_{d r} = L_{r} i_{d r} + L_{m} i_{d s}$

Векторное управление подразумевает, что _ids компонент тока статора будет совмещен с полем ротора, а _iqs компонент будет перпендикулярен _ids. Это может быть достигнуто путем выбора _{и определения} скорости потока ротора и блокировки фазы системы опорной системы координат таким образом, чтобы поток ротора был выровнен точно по оси d, что приводит к

$φ_{q r} = 0 \Rightarrow \frac{d}{d t} φ_{q r} = 0$

$φ_{d r} = φ_{r}$

что подразумевает, что

$ω_{s l} = (ω_{e} - ω_{r}) = (\frac{L_{m} R_{r}}{φ_{r} L_{r}}) i_{q s}$

и что

$T_{e} = 1.5 p \frac{L_{m}}{L_{r}} (φ_{r} i_{q s})$

Также следует, что

$\frac{d}{d t} φ_{r} = - (\frac{R_{r}}{L_{r}}) φ_{r} + (\frac{L_{m} R_{r}}{L_{r}}) i_{d s}$

Аналогия с эффективностью машины постоянного тока теперь ясна. Электрический крутящий момент пропорционален _iqs компонента, в то время как отношение между потоком _и _ids компонента задается линейной передаточной функцией первого порядка с постоянной времени _Lr/ Rr_.

Вы не можете непосредственно измерить ориентацию потока ротора в асинхронной машине ротора с беличьей клеткой. Его можно оценить только по терминальным измерениям. Альтернативным способом является использование отношения скольжения, выведенной выше, для оценки положения потока относительно ротора, как показано. Последняя схема управления называется косвенным векторным управлением и используется в модели AC3.

Прямое управление крутящим моментом

Векторное управление является привлекательным методом управления, но имеет серьезный недостаток: оно полагается в большой степени на точное знание параметров двигателя. Постоянную времени ротора особенно трудно точно измерить, и она изменяется с температурой.

Более устойчивый способ управления состоит сначала в оценке потока статора машины и электрического крутящего момента в стационарной системе координат из терминальных измерений. Используются следующие уравнения:

$φ_{d s} = \int (V_{d s} - R_{s} i_{d s}) d t$

$φ_{q s} = \int (V_{q s} - R_{s} i_{q s}) d t$

${\hat{φ}}_{s} = \sqrt{φ_{d s}^{2} + φ_{q s}^{2}} ∠ atan (\frac{φ_{q s}}{φ_{d s}})$

$T_{e} = 1.5 p (φ_{d s} i_{q s} - φ_{q s} i_{d s})$

Рассчитанные поток статора и электрический крутящий момент затем управляются непосредственно путем сравнения их с их соответствующими требуемыми значениями с помощью компараторов гистерезиса. Выходы двух компараторов затем используются в качестве входных сигналов оптимальной таблицы переключений. Следующая таблица выводит соответствующее состояние переключения для инвертора.

Таблица переключений векторов пространства инверторов

		S (1)	S (2)	S (3)	S (4)	S (5)	S (6)
1	1	_V2	_V3	_V4	_V5	_V6	_V1
	0	_V0	_V7	_V0	_V7	_V0	_V7
	-1	_V6	_V1	_V2	_V3	_V4	_V5
-1	1	_V3	_V4	_V5	_V6	_V1	_V2
	0	_V7	_V0	_V7	_V0	_V7	_V0
	-1	_V5	_V6	_V1	_V2	_V3	_V4

Пример: Привод электродвигателя переменного тока

В этом примере вы создаете и моделируете эту простую систему привода асинхронного двигателя:

Пример иллюстрирует использование модели AC4 с параметром асинхронного двигателя 200 л.с., установленным во время регулирования крутящего момента. Блок AC4 моделирует привод DTC. Во время этого примера двигатель соединяется с вентилятором и моделируется его реакция на шаги крутящего момента.

Получите модель AC4 из библиотеки электроприводов

Откройте новое окно и сохраните его как ac_example.
Добавьте DTC Induction Motor Drive блок от Simscape> Electrical> Specialized Power Systems> Electric Drives> AC Drives библиотека в ac_example окно.

Соедините модель AC4 с источником напряжения

Как и в примере постоянного тока, теперь необходимо подключить AC4 блок к соответствующему источнику напряжения:

Добавьте Three-Phase Source блок от Simscape> Electrical> Specialized Power Systems> Fundamental Blocks> Electrical Sources библиотека в Ваш круг. Соедините источники выходов A, B и C напряжения с AC4 A, B и C входы соответственно.

В этом примере мы будем управлять асинхронным двигателем 200 л.с. номинального напряжения якоря 460 В и номинальной частотой 60 Гц. Как указано в примере постоянного тока, амплитуда и значения частоты источника напряжения, необходимые для каждой модели привода библиотеки Электроприводов, могут быть найдены в справочных примечаниях. Также включены номинальные значения соответствующих двигателей. Таблица содержит значения, соответствующие AC4 модели 200 л.с.

Напряжение Входа привода	Амплитуда	460 В
Напряжение Входа привода	Частота	60 Гц
Номинальные значения двигателя	Степень	200 л.с.
	Скорость	1800 об/мин
	Напряжение	460 В

Установите амплитуду напряжения источника переменного тока и значения частоты 460 В и 60 Гц соответственно.

Установите значение напряжения «фаза-фаза» источника переменного тока равное 460 В, а частоту - 60 Гц. Назовите источник переменного тока 460 V 60 Hz.
Чтобы представлять реальный трехфазный источник, необходимо задать правильные значения сопротивления источника R и индуктивности L. Процедура определения этих значений описана в примере, Соедините модель DC3 с источником напряжения. Следуя этой процедуре, вы определяете значение сопротивления 0,0056 Ом и значение индуктивности 0,15 мГ.
Установите значение сопротивления источника переменного тока на 0,0056 Ом, а индуктивность на 0,15 мГ.

Соедините модель AC4 с механической нагрузкой

Вход Tm блока AC4 представляет крутящий момент нагрузки, приложенный к валу асинхронного двигателя. В этом случае крутящий момент нагрузки противопоставляется вентилятору. Этот тип крутящего момента обычно является квадратичной функцией скорости, как показано в Уравнении 1:

T_{m} = K \cdot ω_{m}^{2} = K^{'} \cdot N_{m}^{2}

(1)

where, m - скорость в рад/с, а _Nm - скорость в об/мин.

Создайте подсистему следующего рисунка и назовите ее Fan.
Постоянная K должна быть установлена так, чтобы при номинальной скорости двигатель развивал номинальный крутящий момент. Этот крутящий момент может быть определен с помощью уравнения 4. Используя это уравнение, существует номинальное значение 790 N.M. Наконец, уравнение 1 дает K значение 0,022.
Установите постоянное значение K равным 0,022.
Соедините Fan блок с блоком. Теперь схема должна выглядеть как следующая схема.

Задайте заданные точки

Теперь определите вход заданной точки (SP) AC4. В данном примере крутящий момент асинхронного двигателя управляется, и прикладывается последовательность точек набора крутящих моментов. Серия заданных точек может быть задана с помощью блока Stair Generator.

Добавьте Stair Generator блок от Simscape> Electrical> Specialized Power Systems> Control & Measurements> Pulse & Signal Generators библиотека в ac_example. Соедините блок с набором точки входом модели AC4 и назовите его Torque reference.
Блок Stair Generator генерирует сигнал, изменяющийся в заданное время. Во время этого примера сгенерируйте следующий крутящий момент.

t (s)
Крутящий момент Точки (N.m)
0
0
0.02
600
0.25
0
0.5
-600
0.75
0
Установите поле Time блока Stair Generator равным [0.02 0.25 0.5 0.75]. Установите поле Amplitude блока Stair Generator равным [600 0 -600 0].

t (s)	Крутящий момент Точки (N.m)
0	0
0.02	600
0.25	0
0.5	-600
0.75	0

Визуализация внутренних сигналов

Используйте выходы модели AC4, чтобы визуализировать интересные сигналы, такие как:

Значение крутящего момента двигателя и установите точку
Скорость мотора
Модуль моторного потока
Статорные токи мотора
Напряжение шины постоянного тока

Все значения переменных мотора могут быть считаны через вектор Motor. Вектор Conv. содержит все данные, связанные с конвертером. Вектор Ctrl включает все опорные сигналы и другие управляющие значения.

Содержимое вектора Conv. может быть легко определено путем добавления блока Multimeter к модели.

Следуя описанию операции ввода-вывода из ссылки нот, опорный сигнал крутящего момента является первым сигналом выхода вектора Ctrl.

Создайте следующую подсистему, чтобы извлечь все необходимые сигналы визуализации. Назовите подсистему Signal Selector.
Блок rad2rpm содержит константу 30/, чтобы преобразовать скорость ротора из рад/с в об/мин. Блок Real-Imag to Complex и блок Complex to Magnitude-Angle вычисляют величину вектора потока.
Скопируйте блок Scope в вашу модель, чтобы отобразить выходные сигналы блока Signal Selector. Откройте диалоговое окно Scope Parameters. На вкладке General установите количество осей равным 5, установите временную область значений симуляции равным autoи используйте десятикратное уменьшение 25. Снимите флажок Limit Data Points to last на вкладке Data history. Соедините пять выходов блока Signal Selector с входами возможностей.

Установите среду симуляции с фиксированным шагом

Все модели привода библиотеки являются дискретными моделями. Чтобы симулировать свою систему, вы должны теперь задать правильный временной шаг симуляции и задать опцию решателя с фиксированным шагом. Рекомендуемые значения шага расчета для приводов постоянного тока, приводов переменного тока и механических моделей находятся в разделах Remarks соответствующих блочных страниц с описанием. Рекомендуемый шаг расчета для модели AC4 составляет 1 мкс.

Добавьте powergui блок от Simscape> Electrical> Specialized Power Systems> Fundamental Blocks библиотека в ac_example. Откройте Powergui блок. Установите Simulation type значение Discrete. Установите Sample time значение 1 мкс.
На вкладке Simulation нажмите Model Settings. Выберите Solver. В группе Solver selection выберите fixed-step и Discrete (no continuous states). Установите Stop time равным 1 s и Fixed-step size для 1e-6.

Перед симуляцией схемы необходимо сначала задать правильные AC4 внутренние параметры.

Установите набор параметров привода высокой степени

Как объяснено в примере постоянного тока, многие модели привода библиотеки Electric Drives имеют два набора параметров: набор малой степени и набор высокой степени. По умолчанию все модели первоначально загружаются с набором малой степени. Параметры модели AC4, загруженные в ac4_example являются приводами мощностью 3 л.с.

Теперь вы устанавливаете параметры привода высокой степени, которые являются параметрами привода 200 л.с. Для этого вы используете кнопку Load пользовательского интерфейса, как указано в примере постоянного тока:

Откройте пользовательский интерфейс, дважды кликнув по блоку AC4.
Чтобы загрузить параметры 200 л.с., нажмите кнопку Load.
Выберите ac4_200hp.matФайл и нажатие кнопки Load.
Теперь загружены параметры 200 л.с.

Установите значение инерции двигателя

Теперь необходимо задать значение инерции двигателя. Обратите внимание, что значения инерции, заданные в настоящее время в каждой модели переменного и постоянного тока, являются инерциями «без нагрузки», которые представляют только инерцию ротора. Если двигатель связан с нагрузкой, эти значения должны быть увеличены инерцией нагрузки. При этом текущее значение инерции составляет 3,1 кг * м ^ 2. Примите, что общая инерция двигателя и вентилятора составляет 10 кг * м ^ 2. Обратите внимание, что использование гибкого вала, соединенного между двигателем и вентилятором, позволило бы развязать двигатель и инерцию нагрузки. В этом случае значение инерции блока AC4 будет только суммой инерций ротора и вала.

В Asynchronous Machine разделе диалогового окна измените значение инерции на 10 кг * м ^ 2.
Нажмите кнопку OK, чтобы применить изменения и закрыть диалоговое окно.

Установите значение сопротивления тормозного измельчителя

Трехфазный инвертор системы DTC питается напряжением постоянного тока, создаваемым трехфазным диодным выпрямителем. Конденсатор, расположенный на выходе выпрямителя, уменьшает напряжение шины постоянного тока. Между блоком выпрямителя и блоком инвертора также добавлен блок тормозного измельчителя, порядка ограничить напряжение шины постоянного тока, когда двигатель подает энергию назад на привод (показан ниже). Эта энергия рассеивается через сопротивление, когда напряжение шины постоянного тока слишком высокое.

Параметры тормозного измельчителя доступны в Converters and DC bus разделе диалогового окна.

Параметры тормозного измельчителя в настоящее время установлены, чтобы ограничить напряжение шины постоянного тока приблизительно 700 В. Что касается P степени, которая будет рассеиваться, и предельного _Vlim напряжения шины постоянного тока, можно использовать следующее уравнение, чтобы задать значение сопротивления измельчителя:

$R_{c h o p} = \frac{V_{\lim}^{2}}{P}$

Сопротивление 3,3 Ом рассеет 200 л.с. при 700 В.

Установите начальное значение напряжения шины постоянного тока

Заметьте, что емкость шины постоянного тока имеет большое значение, чтобы уменьшить пульсации постоянного напряжения до небольших значений. Модель AC4 не включает систему предварительной нагрузки конденсатора постоянного тока. Если вы запускаете симуляцию с слишком маленьким начальным напряжением шины, от выпрямителя вытягиваются слишком высокие начальные токи, чтобы зарядить конденсатор. Эти высокие текущие значения могут повредить реальную систему. Необходимо задать начальное значение напряжения шины постоянного тока, чтобы избежать таких токов. Это начальное напряжение шины должно быть равно выпрямленному пиковому значению источника переменного тока. Если амплитуда источника переменного напряжения равна 460 В RMS, выпрямленное напряжение шины постоянного тока, полученное конденсатором, составляет около 460 × $\sqrt{2}$ V.

Откройте инструмент Initial States блока powergui. Установите Uc_DTC Induction Motor Drive/Braking chopper/Cbus значение в 650 V. Нажмите Apply, а затем Close.
Установка начального значения напряжения шины постоянного тока

Установите параметры AC4 контроллера

Система управления AC4 имеет две основные части, контроллер скорости и контроллер крутящего момента и потока (DTC). Информация об этих двух частях содержится в соответствующих ссылочных примечаниях. Для быстрого представления внутренней структуры системы управления приводом в пользовательском интерфейсе модели доступна схема. Откройте схемы, относящиеся к модели AC4.

Откройте пользовательский интерфейс. Нажмите на раздел Controller, а затем кнопку Schematic. Должны быть показаны схемы контроллеров.
Контроллер скорости состоит из простого пропорционально-интегрального регулятора. Параметрами этого контроллера являются пропорциональные и интегральные составляющие, значения наклона скорости, частота отключения lowpass, ссылки крутящего момента и время дискретизации. В этом примере мы будем управлять только крутящим моментом двигателя; контроллер скорости не используется. Дополнительные сведения о том, как обрезать ПИ-контроллер, см. в разделе «Установка параметров контроллера DC3 и результаты моделирования».
Что касается контроллера DTC, обрезать его не так много. Параметрами являются крутящий момент и полосы пропускания потока, начальный поток машины, максимальная частота переключения и время дискретизации контроллера DTC. Все эти параметры уже обрезаны и обычно не должны быть изменены.
Режимом регулирования по умолчанию является регулирование скорости. Для порядка регулирования крутящего момента необходимо изменить режим регулирования в Controller разделе пользовательского интерфейса.
В Controller разделе пользовательского интерфейса выберите Torque regulation для поля Regulation type. Нажмите кнопку OK, чтобы применить изменения и закрыть диалоговое окно.

Теперь схема готова к симуляции.

Наблюдайте, как изменяется быстрый крутящий момент мотора на точку крутящего момента. От 0,02 с до 0,25 с скорость вентилятора увеличивается из-за крутящего момента ускорения 600 Н.м, создаваемого асинхронным двигателем. При t = 0,25 с электромагнитный крутящий момент падает до 0 Н.м, и скорость уменьшается из-за крутящего момента нагрузки, противоположного вентилятору. На t = 0,5 с крутящий момент двигателя развивает крутящий момент -600 Н.м и позволяет тормозить вентилятор. Во время режима торможения степень отправляется обратно на шину постоянного тока, и напряжение шины увеличивается. Как планировалось, тормозной измельчитель ограничивает напряжение шины постоянного тока до 700 В. При t = 0,75 с электромагнитный крутящий момент перескакивает назад до 0 Н.м, и скорость оседает около -10 об/мин и уменьшается до 0 об/мин. Заметьте, что поток остается около 0,8 Wb на протяжении всей симуляции. Амплитуда колебаний потока и крутящего момента немного выше 0,02 Wb и 10 N.m соответственно, как указано в пользовательском интерфейсе. Это связано с комбинированными эффектами времени дискретизации контроллера DTC 15 мкс, управлением гистерезисом и ограничением частоты переключения.

Интересно визуализировать вращающийся поток, произведенный статором. Для этого используйте блок XY Graph.

Скопируйте блок Graph XY в Signal Selector блок ac_example.
Соедините возможности как показано на рисунке.
Запустите новую симуляцию.

Этот график показывает результаты симуляции блока XY Graph. Вращающееся поле хорошо видно. Его модуль составляет около 0,8 Wb, и его полоса пропускания немного больше, чем 0,2 Wb.

Документация