DC5 - Дисковод постоянного тока с одним квадрантным шоппером 5 HP с управлением током гистерезиса

Этот пример показывает привод постоянного тока с одним квадрантным прерывателем с управлением током гистерезиса во время регулирования скорости.

C.Semaille, Louis-A. Dessaint (Ecole de technologie superieure, Монреаль)

Описание

Эта схема основана на DC5 блоке специализированных степеней. Он моделирует привод с одним квадрантным измельчителем (понижающий конвертер) для двигателя постоянного тока 5 л.с.

Двигатель постоянного тока 5 ВД отдельно возбуждается постоянным источником напряжения возбуждения 150 В постоянного тока. Напряжение якоря обеспечивается IGBT понижающего конвертера управляемым двумя регуляторами. Питание понижающего конвертера осуществляется от источника напряжения постоянного тока 280 В.

Первый регулятор - это ПИ-регулятор скорости, за которым следует регулятор тока гистерезиса. 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 путем подачи правильных импульсов к устройству IGBT в порядок, чтобы поддерживать ток якоря в пользовательской полосе гистерезиса. Частота переключения устройства IGBT ограничена индуктивностью двигателя и внешней индуктивностью, расположенной последовательно со схемой якоря.

Симуляция

Запустите симуляцию. Можно наблюдать напряжение якоря и ток двигателя, импульсы IGBT и скорость двигателя на возможностях. Также показаны ток и ссылки скорости.

Скорость ссылки установлена на уровне 500 об/мин при t = 0 с. Начальный крутящий момент нагрузки составляет 15 Н.м.

Обратите внимание, что скорость двигателя точно повторяет ссылку (+ 250 об/мин/с) и достигает установившегося состояния вокруг t = 2,5 с. Ток якоря очень хорошо следует текущей ссылке и остается ограниченным внутри полосы гистерезиса.

На t = 2,5 с крутящий момент нагрузки переходит от 15 Н.м до 20 Н.м. Скорость двигателя быстро восстанавливается и возвращается на 500 об/мин при t = 3 с. Ссылка тока поднимается примерно до 16,7 А, генерируя более высокий электромагнитный крутящий момент, чтобы поддерживать ссылку скорости. Как наблюдалось ранее, ток якоря идеально следует его ссылке.

При t = 3 с ссылка скорости снижается до 350 об/мин. Ток якоря уменьшается в порядок, чтобы скорость уменьшалась после отрицательного наклона скорости (-250 об/мин/с) с помощью крутящего момента нагрузки.

На t = 4 с скорость стабилизируется вокруг своей ссылки.

Примечания

1) Система степени была дискретизирована с временным шагом 4 us. 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 5.