Регулирование скорости 6/4 Коммутируемый Двигатель Нежелания
Этот пример показывает регулирование скорости трехфазного 6/4 коммутируемого двигателя нежелания (SRM).
Описание
Коммутируемые двигатели нежелания являются электродвигателями переменного тока, которые запущенный нежеланием закручивают. Их роторы не имеют никаких обмоток или постоянных магнитов. Общие типы SRM являются трехфазным 6/4 (где 6 количество полюсов статора, и 4 количество полюсов ротора), четырехфазовый 8/6 и пятифазовый 10/8. SRM соединяются, чтобы привести в действие электронные конвертеры, которые подают питание на соответствующие фазы статора на основе положения ротора.
Электрическая модель
Шина DC, смоделированная как идеальный источник постоянного тока 240 В, соединяется с конвертером силовой электроники, питающим трехфазный 6/4 SRM. Конвертер моделируется с помощью трех однофазных, полных мостовой преобразователей. Полные мостовой преобразователи применяют положительное или отрицательное напряжение к обмоткам статора, чтобы подать питание или обесточить их, соответственно.
Пример использует типовой тип модели модели SRM. Электрическая часть представлена нелинейным основанным на модели на характеристике намагничивания, состоявшей из нескольких кривых намагничивания и на характеристике крутящего момента, вычисленной из кривых намагничивания. Характеристика намагничивания вычисляется с помощью нелинейных функций и заданных параметров двигателя. Можно визуализировать кривые намагничивания (включая поток рычажного устройства в зависимости от токов статора и положения ротора) путем проверки параметра кривых намагничивания Графика блока Switched Reluctance Motor и нажать Apply.
Система управления
Основные компоненты системы управления SRM:
Регулятор скорости — регулятор сравнивает фактическую частоту вращения двигателя со ссылкой скорости. Если двигатель должен быть ускорен, регулятор увеличивает текущую ссылку (Iref), чтобы создать больше крутящего момента. Наоборот, если частота вращения двигателя выше, чем ссылка, регулятор уменьшает Iref.
Коммутационный Логический блок — На основе положения ротора (представленный theta сигнализируют из модели SRM) и поворота - на и выключает углы, этот блок генерирует управляющие сигналы произвести соответствующую коммутационную последовательность для производства крутящего момента.
Текущий Регулятор — На основе желаемого ссылочного тока, Iref и коммутационных логических сигналов, текущая ссылка создается для каждой из этих трех фаз. Каждая текущая ссылка затем по сравнению с соответствующим измеренным текущим статором. Когда получившаяся ошибка пересекает положительное гистерезисное значение полосы, заказ проводимости отправлен к соответствующему полному мостовой преобразователю. Конвертер затем применяет положительное напряжение к обмотке статора для того, чтобы управлять положительным током в обмотку. В вольный период (когда нет никакого импульса), отрицательное напряжение применяется к обмоткам, и сохраненная энергия возвращена в источник постоянного тока степени через диоды.
Следующая фигура иллюстрирует коммутационную последовательность для трех положений ротора.
В положении 1 ротора положительное напряжение применяется к обмоткам A1 и A2. Получившееся магнитное поле создает крутящий момент нежелания, который обеспечивает полюс ротора, чтобы выровняться с недавно энергичными полюсами статора.
Когда двигатель достигает положения 2 ротора, A1 и обмотки A2 обесточиваются и обмотки, на которые B1 и B2 включены, чтобы сохранить ротор, поворачивающийся по часовой стрелке. Это действие сохраняет ротор, поворачивающийся по часовой стрелке, потому что ротор пытается выровняться с B1 и обмотками B2.
Наконец, когда двигатель достигает положения 3, B1 и обмотки B2 обесточиваются и обмотки, на которые включены C1 и C2. Поскольку ротор имеет четыре полюса, эта последовательность повторяется каждые 90 градусов.
В этом примере, повороте - на и выключают углы (относительно обмоток статора A1, и A2) сохранены постоянными в 45 градусах и 75 градусах, соответственно. Углы ротора, когда фазы A, B, и C включены, затем соответственно 45, 75, и 105 градусов относительно фазы ось.
Симуляция
Запустите симуляцию и наблюдайте формы волны относительно блока по имени Scope1. Двигатель перемещается от нулевой скорости до 1 500 об/мин с крутящим моментом нагрузки 15 N.m. В 0,15 с крутящий момент нагрузки увеличен до 75 N.m. Система управления увеличивает ссылочный ток для того, чтобы обеспечить частоту вращения двигателя на уровне 1 500 об/мин. В 0,3 с ссылка скорости продвинута к 2 500 об/мин. Чтобы достигнуть желаемой скорости, система управления на мгновение производит большой крутящий момент путем увеличения моторных токов.
Симуляция в реальном времени
Если у вас есть Simulink Real-Time и цель Speedgoat, можно запустить эту модель в режиме реального времени.
Откройте окно Configuration Parameters (или нажмите Ctrl+E), нажмите Code Generation и установите Системный конечный файл на
slrealtime.tlc.Соединитесь с целью и, во вкладке Real-Time, нажмите Run on Target.
Ваша модель будет затем автоматически создана, развернута и выполнена на цели. В зависимости от вашей целевой полосы пропускания потоковой передачи вам, вероятно, придется сократить количество сигналов, переданных в режиме реального времени от цели до хоста - компьютера.
Ссылка
Рыцарь, Энди. Электрические Машины – Коммутируемые Двигатели Нежелания. Университет Калгари. https://people.ucalgary.ca / ~ aknigh/electrical_machines/other/sr.html
Внешний веб-сайт
Википедия. "Коммутируемый двигатель нежелания". Октябрь, к которому получают доступ, 28,2020. https://en.wikipedia.org/w/index.php? title=Switched_reluctance_motor&oldid=985833502