Описание

Двигатель постоянного тока 200 л.с. отдельно возбуждается постоянным источником напряжения постоянного тока 150 В. Напряжение якоря обеспечивается усилителем IGBT, управляемым двумя регуляторами PI. Преобразователь buck-boost питается шиной постоянного тока 630 В, полученной выпрямлением источника напряжения переменного тока 60 Гц 460 В. Для порядка напряжения шины постоянного тока во время режима динамического торможения между диодным выпрямителем и блоком DC6 был добавлен тормозной измельчитель.

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 путем вычисления соответствующих коэффициентов заполнения импульсов 5 кГц двух устройств IGBT (Модуляция ширины импульса). Для надлежащего поведения системы два устройства IGBT имеют противоположные значения мгновенного импульса. Это генерирует среднее напряжение якоря, необходимое для получения желаемого тока якоря. Для порядка амплитуды колебаний тока сглаживающая индуктивность помещается последовательно со схемой якоря.

Симуляция

Перед началом симуляции установите начальное напряжение шины 630 В через блок GUI (кнопка 'Initial States Setting' и переменная 'Cbus').

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

Скорость ссылки установлена на 400 об/мин при t = 0 с. Начальный крутящий момент нагрузки составляет 814 Н.м.

Обратите внимание, что скорость двигателя точно повторяет ссылку (+ 250 об/мин/с) и достигает устойчивого состояния вокруг t = 2 с. Ток якоря очень хорошо следует текущей ссылке, с быстрым временем отклика и малой рябью. Заметьте, что текущая частота пульсации составляет 5 кГц.

На t = 2,1 с крутящий момент нагрузки переходит от 814 Н.м до 100 Н.м. Скорость двигателя быстро восстанавливается и возвращается на 400 об/мин при t = 2,75 с. Ссылка тока снижается примерно до 40 А, генерируя меньший электромагнитный крутящий момент, крутящий момент нагрузки уменьшается. Как наблюдалось ранее, ток якоря идеально следует его ссылке.

При t = 2,75 с ссылка скорости снижается до 100 об/мин. В порядок, чтобы двигатель замедлился после отрицательного нарастания скорости, ток якоря переключается вниз до -160 A, чтобы сгенерировать тормозной электромагнитный крутящий момент (режим динамического торможения). Это приводит к увеличению напряжения шины постоянного тока. Тормозной измельчитель ограничивает значение напряжения.

При t = 3,4 с скорость двигателя достигает 100 об/мин, и ток возвращается назад к 40 А.

На t = 4 с скорость стабилизируется вокруг своей ссылки.

Примечания

1) Система степени была дискретизирована с временным шагом 1 us. Скорость и токовые контроллеры используют 100 нас и 20 нас время дискретизации соответственно в порядок, чтобы симулировать микроконтроллер управления устройством.

2) Для порядка числа точек, хранящихся в памяти возможностей, используется коэффициент десятикратного уменьшения 25. Поэтому некоторые переходы могут не отображаться в возможности. Чтобы просмотреть подробные результаты симуляции, уменьшите коэффициент десятикратного уменьшения до 1.

3) Упрощенная версия модели с помощью конвертера средних значений может использоваться путем выбора 'Среднее' в меню 'Уровень детализации модели' графического интерфейса пользователя. Затем временной шаг может быть увеличен до наименьшего значения шага расчета системы управления. Это может быть сделано путем ввода 'Ts = 20e-6' в рабочей области в случае этого примера. Смотрите также dc6_example_simplified модель.