Описание

Эта схема основана на DC1 блоке специализированных степеней. Он моделирует двухквадрантный однофазный привод выпрямителя для двигателя постоянного тока 5 л.с. Блок тормозного модуля был добавлен в порядок для моделирования регенеративного торможения (рабочий режим квадранта IV).

Двигатель постоянного тока 5 ВД отдельно возбуждается постоянным источником напряжения возбуждения 150 В постоянного тока. Напряжение якоря обеспечивается однофазным выпрямителем, управляемым двумя ПИ-регуляторами. Выпрямитель питается от источника напряжения 220 В переменного тока 50 Гц с последующим линейным трансформатором для повышения напряжения до достаточного значения.

Регуляторы управляют углом включения тиристоров выпрямителя. Первый регулятор - это регулятор скорости, далее следует регулятор тока. Регулятор скорости выводит ток якоря ссылки (в п.у.), используемый токовым контроллером в порядок для получения электромагнитного крутящего момента, необходимого для достижения желаемой скорости. Скорость ссылки скорость изменения следуют за шагами ускорения и замедления в порядок, чтобы избежать внезапных изменений ссылки, которые могут вызвать перегрузку якоря по току и дестабилизировать систему. Регулятор тока управляет током якоря, вычисляя соответствующий угол включения тиристора. Это генерирует выходное напряжение выпрямителя, необходимое для получения требуемого тока якоря.

Блок тормозного модуля управляется конечной конечной машиной с двумя состояниями (нормальный режим работы и режим работы торможения). Когда система переходит в режиме торможения, переключатели якоря активируются и позволяют изменить направление тока якоря. Это генерирует крутящий момент обратного электромагнитного торможения для быстрого замедления скорости. Обращение потока тока инициируется, когда ток якоря, протекающий через переключатели, равен 0 А. Это избегает разрушительных дуг в переключателях во время коммутации.

Сглаживающая индуктивность 150 мГ устанавливается последовательно со схемой якоря для уменьшения колебаний тока.

Симуляция

Запустите симуляцию. Можно наблюдать напряжение двигателя, ток, скорость и угол включения выпрямителя на возможностях. Также показаны скорость и текущие ссылки.

Начальная ссылка по скорости устанавливается равной 800 об/мин. Крутящий момент нагрузки составляет 10 Н.м. Заметьте, что скорость двигателя точно следует за начальным наклоном ускорения (+ 350 об/мин/с) и достигает установившегося состояния примерно через 3,5 с. Ток якоря очень хорошо следует за текущей ссылкой и остается ниже номинального тока. На этой фазе среднее значение угла зажигания остается ниже 90 степени, тиристорный мост находится в режиме выпрямителя (первый режим работы квадранта).

На t = 4 с ссылка скорости падает до 200 об/мин, и система переходит в режиме торможения. Переключатели якоря активируются, когда ток якоря достигает 0 А, и происходит обращение потока тока через двигатель (направление потока тока через мост, конечно, неизменно). Еще раз обратите внимание, что скорость двигателя следует за наклоном замедления, как требуется. Наклон замедления был установлен на высокое значение (-1250 об/мин/с), чтобы четко показать эффект тормозного электромагнитного крутящего момента. В течение этого периода времени мост работает в режиме инвертора (режим работы второго квадранта).

На t = 4,5 с скорость двигателя немного ниже начальной скорости, и поток тока якоря через двигатель возвращается к норме. Мост работает в режиме выпрямителя, и скорость двигателя достигает 200 об/мин вокруг t = 5,5 с.

Заметьте перерегулирование тока во время коммутации. Это происходит из-за внезапного изменения напряжения на выходе моста, вызванного переключением якоря. Выходное напряжение моста не может следовать мгновенно этому изменению напряжения. Это внезапное различие напряжений между мостом и мотором создает перерегулирование тока. Однако пик перерегулирования имеет разумное значение и не является повреждаемым.

Примечания

1) Система степени была дискретизирована с временным шагом 10 us. Система управления (регуляторы и тормозные модули) использует 100-кратный шаг в порядок, чтобы симулировать устройство управления микроконтроллером.

2) Для порядка числа точек, хранящихся в памяти возможностей, используется коэффициент десятикратного уменьшения 20.