Описание

Двигатель постоянного тока на 200 л. с. отдельно взволнован с постоянными 150 источниками напряжения поля V DC. Напряжение якоря обеспечивается конвертером IGBT, которым управляют два регулятора PI. Конвертер питается 515-вольтовой шиной DC, полученной исправлением 380-вольтового источника напряжения AC 50 Гц. Для того, чтобы ограничить напряжение на шине DC во время режима динамического торможение, тормозящий прерыватель был добавлен между диодным выпрямителем и блоком DC7.

Первый регулятор является регулятором скорости, сопровождаемым текущим регулятором. Регулятор скорости выходные параметры ссылка тока якоря (в p.u.) используемый токовым контроллером для того, чтобы получить электромагнитный крутящий момент, должен был достигнуть желаемой скорости. Уровень изменения ссылки скорости следует за ускорением и пандусами замедления во избежание внезапных ссылочных изменений, которые могли вызвать сверхток арматуры и дестабилизировать систему. Текущий регулятор управляет током якоря путем вычисления соответствующих отношений обязанности импульсов на 5 кГц четырех устройств IGBT (Модуляция Ширины импульса). Для соответствующего поведения системы мгновенные импульсные значения устройств IGBT 1 и 4 напротив тех из устройств IGBT 2 и 3. Это генерирует среднее напряжение якоря, должен был получить желаемый ток якоря. Для того, чтобы ограничить амплитуду текущих колебаний, индуктивность сглаживания помещается последовательно со схемой арматуры.

Симуляция

Прежде, чем запустить симуляцию, набор начальное напряжение на шине к 515 В через блок GUI (кнопка 'Initial States Setting' и переменная 'Cbus').

Запустите симуляцию. Можно наблюдать моторное напряжение якоря и текущий, четыре импульса IGBT и частота вращения двигателя на осциллографе. Текущие ссылки и ссылки скорости также показывают.

Двигатель связывается с линейной загрузкой, что означает, что механический крутящий момент загрузки пропорционален скорости.

Ссылка скорости установлена на уровне 500 об/мин в t = 0 с. Заметьте, что частота вращения двигателя следует за ссылочным пандусом точно (+400 об/мин/с) и достигает устойчивого состояния вокруг t = 1,3 с.

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

В t = 2 с, ссылка скорости спадает до-1184 об/мин. Текущая ссылка уменьшается, чтобы уменьшать электромагнитный крутящий момент и заставляет двигатель замедляться с помощью крутящего момента нагрузки.

В t = 2,2 с, текущие реверсы для того, чтобы произвести тормозящий электромагнитный крутящий момент (режим динамического торможение). Это заставляет напряжение на шине DC увеличиваться.

В t = 3,25 с, двигатель достигает 0 об/мин, и крутящий момент нагрузки инвертирует и становится отрицательным. Отрицательный ток теперь производит ускоряющийся электромагнитный крутящий момент, чтобы позволить двигателю следовать за отрицательным изменением скорости (-400 об/мин/с). В t = 6,3 с, скорость достигает-1184 об/мин и стабилизировалась вокруг ее ссылки.

Примечания

1) Энергосистема была дискретизирована с 1 нас временной шаг. Скорость и токовые контроллеры используют 100 нас и 20 нас время выборки соответственно для того, чтобы симулировать управляющее устройство микроконтроллера.

2) Для того, чтобы уменьшать число точек, сохраненное в памяти осциллографа, фактор децимации 25 используется. Некоторые переходы не могут таким образом появиться на осциллографе. Чтобы просмотреть подробные результаты симуляции, уменьшайте фактор децимации до 1.

3) Упрощенная версия модели с помощью конвертера среднего значения может использоваться путем выбора 'Average' в меню 'Model detail level' графического интерфейса пользователя. Временной шаг может затем 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. См. также dc7_example_simplified модель.