Описание

Эта схема использует DC3 блок специализированных степеней. Он моделирует двухквадрантный трехфазный привод выпрямителя для двигателя постоянного тока 200 л.с.

Двигатель постоянного тока 200 л.с. отдельно возбуждается постоянным источником напряжения постоянного тока 310 В. Напряжение якоря обеспечивается трехфазным выпрямителем, управляемым двумя ПИ-регуляторами. Выпрямитель питается от 460 В переменного тока 60 Гц источника напряжения.

Регуляторы управляют углом включения тиристоров выпрямителя. Первый регулятор - это регулятор скорости, далее следует регулятор тока. Поскольку мы здесь в режиме регулирования крутящего момента, регулятор скорости отключен и используется только регулятор тока. Регулятор тока управляет током якоря, вычисляя соответствующий угол включения тиристора. Это генерирует выходное напряжение выпрямителя, необходимое для получения требуемого тока якоря и, таким образом, необходимого электромагнитного крутящего момента.

Токовый контроллер принимает два входа. Первый - это текущая ссылка (в p.u). Эта ссылка на ток вычисляется из уставки крутящего момента, предоставленной пользователем. Вторым входом является ток якоря, протекающий через машину.

Сглаживающая индуктивность 15 мГ устанавливается последовательно со схемой якоря для уменьшения колебаний тока якоря.

Симуляция

Запустите симуляцию. Можно наблюдать напряжение якоря и ток двигателя, угол включения выпрямителя, электромагнитный крутящий момент и скорость двигателя на возможностях. Также показаны ссылки тока и крутящего момента.

Двигатель связан с линейной нагрузкой, что означает, что механический крутящий момент нагрузки пропорциональен скорости.

Начальный крутящий момент устанавливается на 0 N.m, и ток якоря равен null. Электромагнитный крутящий момент не создается, и двигатель остается неподвижным.

На t = 0,05 с крутящий момент ссылки перескакивает до 800 Н.м. Это заставляет ток якоря подняться примерно до 305 А. Заметьте, что ток якоря следует за ссылкой довольно точно, с быстрым временем отклика и небольшим перерегулированием. Сглаживающая индуктивность 15 мГ сохраняет колебания тока довольно маленькими. Заметьте также, что среднее значение угла зажигания остается ниже 90 степени, при этом конвертер находится в режиме выпрямителя.

Электромагнитный крутящий момент, создаваемый током якоря, заставляет двигатель ускоряться. Скорость повышается и начинает стабилизироваться около t = 5 с при 1450 об/мин, сумма нагрузки и вязких крутящих моментов трения начинает выравнивать электромагнитный крутящий момент.

На t = 5 с ссылка крутящего момента устанавливается равной 400 Н.м, и ток якоря прыгает вниз примерно до 155 А. Это заставляет крутящий момент нагрузки замедлять двигатель.

При t = 10 с скорость начинает стабилизироваться около 850 об/мин.

Примечания

1) Система степени была дискретизирована с 20 нами временной шаг. Система управления (регуляторы) использует 100-кратный шаг в порядок, чтобы имитировать устройство управления микроконтроллером.

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

3) Упрощенная версия модели, использующая выпрямитель среднего значения, может использоваться путем выбора 'Среднее' в меню 'Уровень детализации модели' графического интерфейса пользователя. Затем временной шаг может быть увеличен до значения шага расчета системы управления. Это может быть сделано путем ввода 'Ts = 100e-6' в рабочей области в случае этого примера. Смотрите также dc3_example_simplified модель.