Повна версія

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

  • Увеличить шрифт
  • Уменьшить шрифт


<<   ЗМІСТ   >>

ДОСЛІДЖЕННЯ ВПЛИВУ СПОСОБУ РЕАЛІЗАЦІЇ ДЖЕРЕЛА СТРУМУ (ІНВЕРТОРА)

Розглянемо три реалізації джерела струму: аналогова, імпульсна з широтно-імпульсним симетричним керуванням і імпульсна з релейним керуванням.

На рис. 4.46 представлена модель з трьома контурами швидкості, кожен з яких містить зазначену вище реалізацію: 1 контур з аналогової реалізацією (будемо називати його еталонним), 2 контур - імпульсний з ZZ /// A / -управлінні, 3 контур - імпульсний з релейним керуванням. Що б забезпечити порівняльний візуальний аналіз, ці контури об'єднані в одну схему моделі. Спостереження за перехідними характеристиками здійснюється за допомогою двухвходового осцилографа: по першому входу спостерігається частота обертання, по другому - електромагнітний момент двигуна.

Дослідження впливу способів реалізації джерела струму

Мал. 4.46. Дослідження впливу способів реалізації джерела струму

Максимальний момент, що розвивається асинхронним двигуном при максимальному струмі 15,13 А, надзвичайно великий і становить 50,9 Нм.

Зробимо дослідження пуску-реверсу на малу швидкість (рис. 4.47). Характеристики ( data 1) відносяться до першого контуру, data 2 - до другого і data 3 до третього.

Результати моделювання управління частотою обертання при різних способах реалізації інвертора (джерела струму)

Мал. 4.47. Результати моделювання управління частотою обертання при різних способах реалізації інвертора (джерела струму)

Задається частота обертання 0,1 1 / с, пуск на позитивний напрямок обертання виробляється з реактивним моментом опору номінального значення 7,66 Нм, скидання навантаження в момент часу 0,06 с. Реверс вхолосту в момент часу 0,1 с.

Аналіз отриманих результатів моделювання призводить до наступних висновків:

  • - у другому і третьому контурах з'явилися пульсації моменту та частоти обертання. Пульсації моменту для обох варіантів досить великі (близько 3 Нм), що на частоті 2500 Гц призведе до підвищеної шумносгі в роботі. Пульсації частоти обертання в порівнянні з рівнем 0,1 1 / с незначні і ними можна знехтувати;
  • - характер відпрацювання управління і обурення (скидання навантаження) незначно відрізняється від зразка. Кілька краще виглядає застосування інвертора з релейним керуванням. Однак небезпека роботи інвертора зі змінною частотою комутації може виявитися істотною.

Для порівняння розглянемо результати моделювання пуску на малу частоту обертання без навантаження з подальшим накладення реактивного навантаження номінального значення, на закінчення - реверс з навантаженням (рис. 4.48).

Результати моделювання управління частотою обертання при різних способах реалізації інвертора

Мал. 4.48. Результати моделювання управління частотою обертання при різних способах реалізації інвертора (пуск без навантаження з наступним накладенням реактивного навантаження, реверс під реактивним навантаженням)

Як і раніше, data 1 - перехідні характеристики 1 каналу, data 2 - 2-го каналу, data 3 - третього каналу.

Отримані в результаті моделювання характеристики відповідають стандарту, за винятком початку пуску. Найбільш істотно відхилення по другому каналу. Це обумовлено перехідним процесом встановлення нульового значення струму в контурі струму при симетричному управлінні інвертором. Обидва способи реалізації можна використовувати на практиці при проектуванні шірокорегуліруемих електроприводів змінного струму.

На рис. 4.49 представлені результати моделювання контуру швидкості під час керування в «великому».

Як і раніше, data 1 - перехідні характеристики 1 каналу, data 2 - 2-го каналу, data 3 - третього каналу.

Результати моделювання управління частотою обертання при різних способах реалізації інвертора

Мал. 4.49. Результати моделювання управління частотою обертання при різних способах реалізації інвертора

(Пуск без навантаження на велику швидкість з наступним накладенням реактивного навантаження, реверс під реактивним навантаженням)

Порівняльний аналіз показує, що реальні джерела струму забезпечують максимальний момент 50,9 Нм, задана частота обертання 100 1 / с формується чітко, накинув номінального навантаження призводить до провалу частоти обертання приблизно на 1 1 / с з відновленням до заданого значення, реверс під навантаженням пройшов успішно з перерегулюванням нс більше 5 %.

За динамічних властивостей слід відзначити більш підвищений ступінь колебательности приводу при ШІМ-управлінні джерелом. І це справедливо, так як привід з джерелом релейного управління не містить у своїй структурі регулятор струму.

На рис. 4.50 продемонстровані результати моделювання контуру швидкості в «великому» зі зміненим алгоритмом управління навантаженням.

Завдання на управління і обурення відпрацьовані чітко. Імпульсні джерела струму показують, як і раніше, приблизно однакові показники.

Слід зазначити, що при управлінні у «великому» необхідно підібрати рівень обмеження інтегратора регулятора швидкості. В іншому випадку динамічні характеристики контуру швидкості можуть виявитися незадовільними. При цьому необхідно підібрати мінімальний рівень обмеження інтегратора, при якому інтегральні властивості регулятора швидкості в цілому не порушуються. Яких-небудь теоретичних розробок і рекомендацій у цьому руслі немає.

Результати моделювання управління частотою обертання при різних способах реалізації інвертора

Мал. 4.50. Результати моделювання управління частотою обертання при різних способах реалізації інвертора (пуск під реактивним навантаженням на велику швидкість з подальшим скидом навантаження, реверс без навантаження)

Нагадаємо, що розробка і дослідження контурів струму, потоку і швидкості проведені без урахування внутрішніх збурень, що діють при роботі приводу, але були виконані всі умови для виключення їх впливу.

 
<<   ЗМІСТ   >>