Описание

Эта схема использует измененную версию AC3 блока библиотеки Specialized Power Systems. Он моделирует бездатчиковый векторный привод асинхронного двигателя с тормозным измельчителем для 200HP двигателя переменного тока. Скорость двигателя оценивается из терминальных напряжений и токов на основе метода MRAS (Model Referencing Adaptive System) [1]. Следовательно, датчик скорости (необходимый в AC3) больше не требуется.

Асинхронный двигатель питается от инвертора источника напряжения ШИМ, который построен с использованием Универсального Мостового Блока. Цикл управления скорости использует ПИ-контроллер, чтобы создать привязки потока и крутящего момента для контроллера FOC. Контроллер FOC вычисляет три начальных тока линии двигателя, соответствующих ссылкам на поток и крутящий момент, а затем подает двигатель с этими токами с помощью трехфазного регулятора тока.

Ток двигателя, скорость (ссылка, действительная и оцененная) и сигналы крутящего момента доступны на выходе блока.

Симуляция

Запустите симуляцию. Можно наблюдать ток статора двигателя, скорость ротора, электромагнитный крутящий момент и напряжение шины постоянного тока на возможностях. Также показаны точки набора скоростей и точки набора крутящих моментов.

В момент времени t = 0 с, точка набора скоростей составляет 500 об/мин. Обратите внимание, что скорость точно следует за наклоном ускорения.

На t = 0,5 с крутящий момент полной нагрузки прикладывается к валу мотора, в то время как скорость мотора все еще растёт до своего конечного значения. Это заставляет электромагнитный крутящий момент увеличиваться до заданного пользователем максимального значения (1200 Н.м) и затем стабилизироваться на 820 Н.м, когда увеличение скорости завершено, и двигатель достиг 500 об/мин.

При t = 1 с точкой набора скоростей изменяется на 0 об/мин. Скорость уменьшается до 0 об/мин путем точного следования за темпом замедления, даже если механическая нагрузка резко инвертируется, проходя от 792 Н.м до - 792 Н.м, при t = 1,5 с. Вскоре после этого скорость мотора стабилизируется при 0 об/мин.

Наконец, обратите внимание, насколько хорошо напряжение шины постоянного тока регулируется в течение всего периода симуляции.

Примечания

1) Система степени была дискретизирована с временным шагом 2 us. Контроллер скорости использует время 100 us дискретизации, и контроллер вектора использует время 20us дискретизации порядка, чтобы симулировать устройство управления микроконтроллером.

2) Упрощенная версия модели, использующая инвертор среднего значения, может использоваться путем выбора 'Среднее' в меню 'Уровень детализации модели' графического интерфейса пользователя. Затем временной шаг может быть увеличен до 40. Это может быть сделано путем ввода 'Ts = 40e-6' в рабочей области и путем изменения времени дискретизации контроллера скорости на 120e-6 и времени дискретизации векторного контроллера на 40e-6. Смотрите также ac3_sensorless_simplified модель.

Ссылки

1. Bose, Bimal K., «Modern Power Electronics And AC Drives», Prentice-Hall, Inc., Верхний Седл-Ривер, NJ 07458, 2002.