Описание

Эта схема использует измененную версию AC4 блока библиотеки электроприводов Specialized Power Systems. Он моделирует привод асинхронного двигателя с прямым управлением крутящим моментом (DTC) с модуляцией ширины пробела вектора импульса. Особенностью этой измененной версии является то, что DTC больше не основан на регуляции гистерезиса, которая подразумевает переключение на переменной частоте, а на инверторе PMW с фиксированной частотой. Как и в AC4, он использует тормозной измельчитель для 200HP электродвигателя переменного тока.

Асинхронный двигатель питается от инвертора источника напряжения ШИМ, который построен с использованием Универсального Мостового Блока. Цикл управления скорости использует пропорционально-интегральный контроллер, чтобы создать ссылки потока и крутящего момента для блока DTC. Блок DTC вычисляет крутящий момент двигателя и оценки потока и сравнивает их с их соответствующей ссылкой. Крутящий момент и поток затем управляются независимыми ПИ-регуляторами, которые вычисляют ссылку напряжения. Инвертор источника напряжения затем управляется методом пространственно вектора модуляции порядка для вывода требуемой ссылки напряжения.

Сигналы тока, скорости и крутящего момента двигателя 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

Система степени была дискретизирована с помощью 2us временного шага. Контроллер скорости использует выборку 140 us, и контроллер DTC использует шаг расчета 20 us в порядок, чтобы симулировать устройство управления микроконтроллером. Частота переключения инвертора установлена на 5 кГц.