Induction Machine Direct Torque Control with Space Vector Modulator

Структура асинхронной машины DTC с SVM

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

Описание

Этот Induction Machine Direct Torque Control with Space Vector Modulator реализует структуру управления прямым крутящим моментом асинхронной машины (DTC) с модулятором базовых векторов (SVM). Используйте этот блок, чтобы сгенерировать импульсы управления ключами для инвертора, управляющего асинхронной машиной. Эта схема показывает архитектуру блока.

На схеме:

Вы обеспечиваете ссылке крутящий момент, T* и поток, ψ*.
Оценка потока и крутящего момента оценивает фактический крутящий момент, T и поток, ψ от измеренных токов фазы, _iabc и напряжений, _vabc.
Два ПИ-контроллеров определяют ссылку d и q напряжения, _vd и _vq, из ошибок потока и крутящего момента, соответственно.
SVM генерирует импульсы затворов, _Gij, необходимые для управления инвертором, приводящим в действие асинхронную машину. i индекса соответствует фазе (a, b или c). j индекса соответствует сигналу high, H или low, L.

Расчет потока и крутящего момента

Чтобы оценить крутящий момент и поток, блок дискретизирует уравнения напряжения машины в стационарной < reservedrangesplaceholder1 > системе координат используя метод Эйлера назад. Уравнения в дискретном времени для потоков статора в ɑβ системе координат:

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

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

Где:

_vɑ и _vβ являются ɑ - и β ось осевыми напряжениями, соответственно.
_iɑ и _iβ являются токами ɑ - и β - осей, соответственно.
_Ψɑ и _Ψβ являются ɑ - и β - осями потоков статора, соответственно.
_Rs - сопротивление статора.

Блок вычисляет крутящий момент и полный поток статора как:

$T = \frac{3 p}{2} (ψ_{α} i_{β} - ψ_{β} i_{α})$

$ψ_{s} = \sqrt{ψ_{α}^{2} + ψ_{β}^{2}}$

Где:

p - количество пар полюсов.
_Ψs - полный поток статора.

Модулятор базовых векторов

SVM преобразует желаемые напряжения в импульсы управления ключами, которые вы используете для управления инвертором. Этот рисунок показывает возможные состояния переключения трехфазного инвертора.

Шестиугольник представляет векторную схему пространства. Каждая из этих шести вершин представляет _{(GAH,GBH,GCH)} возможного состояния переключения трехфазного инвертора. Каждый низкий затвор принимает противоположное состояние как соответствующий высокий затвор. Схема инвертора иллюстрирует текущее состояние.

Вращающийся вектор в векторной схеме пространства соответствует комплексной ссылке напряжения, который вращается на желаемой электрической частоте машины. В действительности частота переключений намного быстрее, чем эта электрическая частота. В результате инвертор переключается постоянно между двумя состояниями, окружающими его область Ri тока, и нулевым состоянием, соответствующим (0,0,0), чтобы генерировать желаемые напряжения.

Чтобы узнать о реализации этого метода, смотрите блок PWM Generator (Three-phase, Two-level).

Порты