Повна версія

Головна arrow Інформатика arrow Комп'ютерне моделювання систем електропривода в Simulink

  • Увеличить шрифт
  • Уменьшить шрифт


<<   ЗМІСТ   >>

ЗАМКНЕНІ РЕВЕРСИВНІ

Тиристорів зі спільним управлінням за нульовою схемою включення

Перетворювачі були розглянуті в підрозділі 1.4. Беремо готову схему (рис. 1.123) і відповідний файл Figl_123 і розробимо регульований реверсивний електропривод, схема моделі якого представлена на рис. 2.34.

Реверсивний тиристорний перетворювач виконані не базі бруківці трифазної схеми Universal Bridge , живиться від вторинної обмотки силового трансформатора, управління від лінійних СІФУ , діапазон управління ± 10 В.

Привід складається з реверсивного тиристорного перетворювача, включеного за нульовою схемою, електродвигуна і схеми управління. Привід виконаний по одноконтурній схемі і має зворотний зв'язок по частоті обертання. Формування пускових струмів проводиться обмеженням швидкості наростання вихідної напруги регулятора частоти обертання. Такий спосіб управління доцільний з точки зору виключення аварійних режимів при спільному узгодженому управлінні.

Для управління частотою обертання застосований ЛЯ-регулятор швидкості ( Speed PI Controller). Управління групами ведеться за допомогою блоків Saturation Dynamic, обмеження основного сигналу, що проходить через блок, проводиться напругою по входах Up і 1о.

Обмеження піддається верхня частина керуючої діаграми (позитивне напруга). Це пов'язано з характером управління вентильними групами: при позитивному напрузі управління групи працюють по черзі в випрямному режимі. З цього на входи блоків Saturation Dynamic подано постійна напруга мінус 10 В, дозволяючи проходити негативним напруженням управління без обмеження.

O '

Віртуальний тиристорний електропривод з узгодженим управлінням (Fig2_34)

Мал. 2.34 . Віртуальний тиристорний електропривод з узгодженим управлінням (Fig2_34)

Управління обмеженням організовано від двох каналів: перший на основі підсилювача Gain2 формує струмовий пускову діаграму при пуску, другий - на основі підсилювача Gain3 формує струмовий гальмівну діаграму при гальмуванні до нульової частоти обертання при зупинці або рсвсрсс. Так як пуск і гальмування виконуються на будь-який напрямок, то передбачений випрямляч Abs , що дозволяє реалізувати канали обмеження для будь-якого напрямку руху. Для того, щоб канали були підключені за потрібне чином в залежності від знака частоти обертання використаний блок визначення знака частоти обертання Sign і два перемикача Switch. При позитивному напрузі сигналу зворотного зв'язку блок Sign видає по виходу «1», при негативному - «-1». Перемикачі програмуються на «1»: при позитивному знаку частоти обертання перший канал обмеження підключений до входу Up блоку Saturation Dynamic , а другий - до входу Up блоку Saturation Dynamic 1. При нульовій або негативній частоті обертання підключення каналів зворотне.

Задає програму управління частотою обертання приводу таймер Speed, а таймер Torque - програму управління навантаженням.

Блок Current задає початкове значення пускового і гальмівного струмів. Струм задається в напрузі управління перетворювачем (В) і має позитивний знак. Мінімальне значення I В, а максимальне 5-6 В. Порядок настройки полягає в наступному:

  • - на блоці Current виставляється мінімальне значення, наприклад, 1 В, коефіцієнт посилення першого каналу Gain2 - нульове значення, другого каналу Gain3 - наприклад, мінус 2-2,5;
  • - управління швидкістю здійснюється в «великому», наприклад, 5 10 В, в блоці Speed дається вказівка на пуск і реверс в будь-якому напрямку;
  • - виконуються сеанси моделювання і налаштовується коефіцієнт посилення першого каналу таким чином, щоб пусковий струм на початку діаграми не перевищував початкового значення, заданого блоком Current ;
  • - коефіцієнт посилення другого блоку налаштовується в момент гальмування, наприклад, при зупинці або реверсі. Доцільно налаштовувати при рсвсрсс, підганяючи значення гальмівного струму під уже виставлене пусковий значення.

Виконаємо моделювання розробленої схеми, представленої на рис. 2.34. Завдання на частоту обертання і навантаження представлені на рис. 2.35.

На рис. 2.36 представлені параметри двигуна і регулятора частоти обертання.

Завдання на частоту обертання і навантаження

Мал. 2.35. Завдання на частоту обертання і навантаження

Параметри двигуна і регулятора частоти обертання

Мал. 2.36. Параметри двигуна і регулятора частоти обертання

Двигун з постійними магнітами, тому в цьому випадку коефіцієнт Laf = C. Параметри регулятора частоти обертання представлені коефіцієнтом посилення Proportional і постійної часу інтегрування Integral. Limit Out - обмеження вихідної напруги регулятора, Limit Integr - обмеження інтегратора регулятора.

Програма перемикань каналів обмеження Gain2 і GainS показана на рис. 2.37.

Налаштування перемикачів Switch і Switch 1

Мал. 2.37. Налаштування перемикачів Switch і Switch 1

Всі інші настройки схеми управління приводом показані на рис. 2.34.

На осцилографі Scope3 реєструються чотири сигналу: частота обертання, струм двигуна, напруга управління першої вентильной групою (Saturation Dynamic) і напруга управління другий вентильной групою (Saturation Dynamic!).

На рис. 2.38 представлені результати моделювання управління на ± 10 В при реактивної навантаженні 12 Нм. Привід відпрацював задану частоту обертання 52,5 1 / с, пускові і гальмові струми склали значення 70-75 А, при скиданні навантаження в момент часів 0,42 с частота обертання досить швидко відновилася до заданого значення.

На рис. 2.39 показані результати моделювання управління на ± 10 В при активному навантаженні 12 Їм. Для того щоб привід працював в режимі генераторного гальмування, була сформована програма, показана на рис. 2.40.

Результати моделювання управління на ± 10 В при активному навантаженні 12 Нм

Мал. 2.39. Результати моделювання управління на ± 10 В при активному навантаженні 12 Нм

Програма формування активного моменту навантаження

Мал. 2.40. Програма формування активного моменту навантаження

До моменту часу 0,05 с, діяли нульове завдання по частоті обертання і активний момент мінус 12 Нм.

Привід відпрацював це завдання: частота обертання збільшилася до плюс 2,955 1 / с і повернулася на нульове значення, а момент двигуна збільшився до мінус 12 Нм, щоб утримати двигун на нульовій частоті обертання.

Результати моделювання управління на ± 0,05 В при реактивної навантаженні 12 Нм

Мал. 2.41. Результати моделювання управління на ± 0,05 В при реактивної навантаженні 12 Нм

Пуск і реверс проведений з таким знаком активного моменту навантаження, що двигун працює в режимі генераторного гальмування. Привід відпрацював завдання чітко. Недолік приводу полягає в значних пульсаціях струму, викликаних застосуванням нульової трифазної схеми випрямлення. Найбільш істотно пульсації позначаються при управлінні у «малому». На рис. 2.41 продемонстровані результати моделювання управління на ± 0,05 В при реактивної навантаженні 12 Нм.

Електропривод відпрацював подане завдання досить чітко, але пульсації частоти обертання вельми відчутні.

На закінчення відзначимо, що електроприводи зі спільним управлінням в недалекому минулому знаходили застосування і забезпечували діапазон регулювання близько 500.

 
<<   ЗМІСТ   >>