Induction Machine Direct Torque Control (Single-Phase)

Управление прямым крутящим моментом однофазной асинхронной машины

Библиотека:
Simscape / Электрический / Контроль / Контроль за Асинхронной машиной

Описание

Блок Induction Machine Direct Torque Control (Single-Phase) реализует однофазную структуру управления крутящим моментом асинхронной машины.

Уравнения

Эта схема показывает архитектуру управления прямым крутящим моментом для однофазных машин

Оценка крутящего момента и потока основана на уравнениях напряжения машины. Дискретные уравнения напряжения с использованием метода дискретизации Эйлера назад:

$ψ_{a} = (v_{a} - i_{a} R_{a s}) \frac{T_{s} z}{z - 1}$

$ψ_{b} = (v_{b} - i_{b} R_{b s}) \frac{T_{s} z}{z - 1}$

где:

_Ras и _Rbs являются основным сопротивлением обмотки и вспомогательным сопротивлением обмотки, соответственно.
_ia и _ib являются током основной обмотки и током вспомогательной обмотки, соответственно.
_va и _vb являются основным и вспомогательным напряжением обмотки, соответственно.
_ψa и _ψb являются основным и вспомогательным потоком обмотки, соответственно.

Крутящий момент и поток получаются из:

$T = p (a ψ_{a} i_{b} - \frac{1}{a} ψ_{b} i_{a})$

$ψ_{s} = \sqrt{ψ_{a}^{2} + ψ_{b}^{2}}$

где:

p - количество пар полюсов.
a - коэффициент поворота вспомогательной обмотки к основной.

Использование простых компараторов гистерезиса обнаруживает состояние ошибок потока и крутящего момента. Следующие рисунки иллюстрируют компараторы гистерезиса и переключающие секторы.

Таблица показывает оптимальную таблицу переключений (высокая сторона инвертора).

_cψ, _cT, S(θ)		_S0	_S1	_S2	_S3
`_cψ` = 1	`_cT` = 1	1, 1	0, 1	0, 0	1, 0
`_cψ` = 1	`_cT` = 0	1, 0	1, 1	0, 1	0, 0
`_cψ` = 0	`_cT` = 1	0, 1	0, 0	1, 0	1, 1
`_cψ` = 0	`_cT` = 0	0, 0	1, 0	1, 1	0, 1

Ссылка крутящего момента может быть обеспечена в качестве входа или, в случае регулировки скорости, быть сгенерирована внутри с помощью контроллер скорости.

Ссылка на поток генерируется внутренне с помощью:

$ψ_{s}^{*} = \frac{2 π f_{n} ψ_{n}}{p \min (| ω_{r} |, \frac{2 π f_{n}}{p})}$

где,

_ωr - угловая механическая скорость ротора в рад/с.
_fn - номинальная частота.
_ψn - номинальный поток.

Ограничения

Время затухания инвертора степени в этом блоке не рассматривается. Для аппаратной реализации добавьте death-time внешне.

Порты