Описание

Двигатель постоянного тока 200 л.с. отдельно возбуждается постоянным источником напряжения постоянного тока 150 В. Напряжение якоря обеспечивается IGBT-преобразователем, управляемым двумя ПИ-регуляторами. Преобразователь питается от шины постоянного тока 515 В, полученной выпрямлением 380 В переменного тока 50 Гц источника напряжения. Для порядка напряжения шины постоянного тока во время режима динамического торможения между диодным выпрямителем и блоком DC7 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 четырех устройств IGBT (Модуляция ширины импульса). Для правильного поведения системы мгновенные значения импульсов IGBT-устройств 1 и 4 противоположны таковым IGBT-устройств 2 и 3. 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 515 В через блок GUI (кнопка 'Initial States Setting' и переменная 'Cbus').

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

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

Ссылка скорости устанавливается равной 500 об/мин при t = 0 с. Заметьте, что скорость двигателя точно следует за контрольным диапазоном (+ 400 об/мин/с) и достигает устойчивого состояния вокруг t = 1,3 с.

Ток якоря очень хорошо следует за текущей ссылкой, с быстрым временем отклика и малой рябью. Заметьте, что текущая частота пульсации составляет 5 кГц.

При t = 2 с ссылка скорости падает до -1184 об/мин. Ток ссылки уменьшается, чтобы уменьшить электромагнитный крутящий момент и заставляет двигатель замедляться с помощью крутящего момента нагрузки.

На t = 2,2 с ток переключается порядок для создания тормозного электромагнитного крутящего момента (режим динамического торможения). Это приводит к увеличению напряжения шины постоянного тока.

При t = 3,25 с двигатель достигает 0 об/мин, и крутящий момент нагрузки переключается и становится отрицательным. Отрицательный ток теперь производит ускоряющий электромагнитный крутящий момент, чтобы позволить двигателю следовать отрицательному шагу скорости (-400 об/мин/с). При t = 6,3 с скорость достигает -1184 об/мин и 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 dc7_example_simplified модель.