ЗАМКНУТЕ СПОСІБ РЕАЛІЗАЦІЇ ШІМ (СТРУМОВИЙ КОРИДОР)

При побудові електроприводу змінного струму часто використовується замкнутий спосіб реалізації ШІМ. Цей спосіб ілюструє модель на рис. 1.153. Тут за рахунок негативного зворотного зв'язку по струму і релейного елемента (Discrete Relay Controller) струм в навантаженні пульсує близько заданого значення. Амплітуда і частота пульсацій визначається параметрами R, L активно-індуктивного навантаження і шириною петлі гистерезиса релейного елемента eps. Часто такий спосіб релейного управління називають «струмовим коридором». При реалізації «токового коридору» інвертор представляє собою джерело струму, а управління електричної машиною в цьому випадку відноситься до частотно-струмовим.

Пристрої управління інвертором повинні реалізувати спосіб, який забезпечив би задоволення двох основних вимог, що пред'являються до системи перетворювач - навантаження:

- мінімальні втрати і мінімальні пульсації струму в навантаженні,

зумовлені впливом першої і вищих гармонік;

- мінімальні втрати в елементах перетворювача.

Мал. 1.153. Схема моделі «токового коридору» (Figl_153)

Ці вимоги суперечливі. Так як для поліпшення якісних показників роботи навантаження слід підвищувати несучу частоту, а для зменшення втрат в перетворювачі її слід зменшувати; крім того, двостороння енергетична зв'язок вимагає додаткових перемикань в перетворювачі. Компроміс в задоволенні зазначених вимог знаходиться на підставі аналізу електромагнітних процесів і втрат в перетворювачі.

Схема моделі на рис. 1.153 відрізняється від вище розглянутої наявністю зворотного зв'язку по струму навантаження і блоком управління перетворювачем Discrete Relay Controller , спеціально розробленого для формування «токового коридору». Схема моделі блоку Discrete Relay Controller приведена на рис. 1.154.

Мал. 1.155. Вікна настройки блоків Relay і Universal Bridge

Схема складається з елемента порівняння і релейного елемента Relay, далі йде схема формування сигналів управління інвертором. Перша частина Sin Wave, Sin Wave 1, Sin Wave 2 формує трифазний синусоїдальний задає сигнал по струму, параметри якого (частота і амплітуда) задаються в вікнах налаштувань цих елементів. Друга частина є релейним регулятором, вихідні сигнали якого gl, g3, g5 і g2, g4, g6 використовуються безпосередньо для управління перетворювачем.

У вікні настройки блоку Relay задаються наступні параметри:

• - ширина петлі гістерезису релейного елемента в амперах ± eps = ± l А
• - інтервал дискретності Sample Time 1 мкс з налаштування блоку powergui ;
• - амплітуда задає синусоидального токового сигналу в А і частота в рад / с задається в діалогових вікнах синусоїдальних блоків.

Блоки демультиплексор і мультиплексора на шість виходів і входів здійснюють форматування сигналів управління відповідно до нормативів з управління блоку Universal Bridge.

Мал. 1.156. Тимчасова робота при реалізації замкнутого принципу управління

Тимчасова діаграма роботи (рис. 1.156) отримана шляхом моделювання процесів на невеликому проміжку часу (0,005-0,015 с). У верхній частині малюнка показані задають струмові сигнали трьох фаз, на другий діаграмі - результат відпрацювання завдання. При бажанні імпульси управління gl, g2. g3, g4, g5, g6 можна рознести на окремі вікна, тоді деталі імпульсів управління спостерігатимуться чіткіше.

На рис. 1.157 показані результати моделювання при реалізації замкнутого принципу управління ( «токового коридору»). На малюнку приведено напруга фази А і струми всіх фаз. При необхідності можна вивести на екран будь-яку напругу - фазна або лінійне.

Про 0.006 0.01 0 015 0.02 0 025 0 03

Мал. 1.157. Результати моделювання при реалізації замкнутого принципу управління