Повна версія

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

  • Увеличить шрифт
  • Уменьшить шрифт


<<   ЗМІСТ   >>

РЕАЛІЗАЦІЯ ДЖЕРЕЛА ХАРЧУВАННІ ІНВЕРТОРА У ВИГЛЯДІ ВИПРЯМЛЯЧА

На перший погляд створення джерела живлення інвертора не представляє складнощів. Однак при проектуванні джерела живлення необхідно враховувати, що запасена енергія двигуна повинна десь прийматися.

Коли в якості джерела застосовувалася батарея, що віддається двигуном енергія йшла на зарядку батареї (батарея - акумулятор приймає ток будь-якого знака). При використанні напівпровідникового випрямляча ток може протікати тільки одного напрямку. Тому при перекачуванні енергії від двигуна через інвертор до випрямляча відбувається накопичення енергії в конденсаторі за рахунок збільшення напруги на ньому. Таке рішення показано на схемі моделі рис. 5.17.

Електропривод з джерелом живлення інвертора (Fig5_17)

Мал. 5.17. Електропривод з джерелом живлення інвертора (Fig5_17)

При збільшенні напруги на конденсаторі С / більше 600 В за допомогою схеми управління включається ключ ( Universal Bridge2) і підключає паралельно конденсатору так званий «гальмівний» резистор. По суті надлишкова енергія двигуна гаситься на резисторі. При невеликій потужності приводу (до 20-50 кВт) таке рішення можна прийняти, при великих потужностях необхідно шукати інші рішення.

Некерований напівпровідниковий випрямляч Universal BridgeI отримує харчування від мережевого трифазного напруги і забезпечує напругу близько 550 В. Фільтрація випрямленої напруги здійснюється конденсатором С1. Роль конденсатора подвійна: по-перше, зменшити пульсації напруги випрямляча; по-друге, знизити внутрішній опір джерела при імпульсної навантаженні.

Реалізація комутації «гальмівного» резистора RI виконана на однофазному перетворювачі Universal Bridge2 , у якого використовується тільки верхній транзистор (ключ). Налаштування блоку показана на рис. 5.18.

Вікно настройки блоку Universal BridgeI

Мал. 5.18. Вікно настройки блоку Universal BridgeI

Управління виконано від блоку Relay. Так як в однофазному перетворювачі Universal Bridge 1 два транзистора, то на виході блоку Relay включаємо мультиплексор на два входи - обидва транзистора управляються одним сигналом. Налаштування блоку Relay показана на рис. 5.19.

Включення ключа з резистором RI виробляється при напрузі на виході випрямляча (на конденсаторі CJ) 600 В і більше, вимикання - при зниженні напруги до 580 В і нижче.

До виробництва моделювання зробимо зауваження, що найбільш напружений режим роботи приводу генераторний (рекуперативний). Такий режим можливий при активному моменті опору і в цьому режимі вирішальну роль виконує «гальмівний» резистор RI. Тому навантаження на двигун будемо подавати по входу Та від блоку Discrete Timerl (другий вхід - нижній мультиплексора на вході двигуна Тт).

Вікно настройки блоку Relay

Мал. 5.19. Вікно настройки блоку Relay

І, останнє уточнення: опір «гальмівного» резистора R1 прийнято 5 Ом, ємність конденсатора С1 взята 500 мкФ.

Виконаємо моделювання пуску - реверсу двигуна на малу частоту обертання, навантажувати двигун будемо активним моментом і призначати знак моменту опору таким чином, що б двигун в основному працював в генераторному режимі. Програми управління частотою обертання і активним моментом у часі занесені в таймери Timer2 і Timer1 і представлені на рис. 5.20.

Тимчасові програми управління частотою обертання і активним моментом опору

Мал. 5.20. Тимчасові програми управління частотою обертання і активним моментом опору

На рис. 5.21 представлені результати моделювання роботи електроприводу з векторним керуванням, укомплектованого повністю необхідним обладнанням.

Результати моделювання електроприводу з векторним керуванням при роботі на активне навантаження (мала швидкість)

Мал. 5.21. Результати моделювання електроприводу з векторним керуванням при роботі на активне навантаження (мала швидкість)

Висновок, який необхідно зробити першим, це принципово інший характер реакції приводу на управління і обурення. Перерегулювання стало чітко вираженим фактом і є наслідком дії активного моменту. Однак завдання по частоті обертання виповнюється досить акуратно, хоча через велику перерегулирования чіткість відпрацювання заданої частоти обертання в цьому масштабі дещо розмита.

І, друге, напруга джерела живлення нс перевищує 600 В. за винятком моменту включення приводу в мережу.

На рис. 5.22 продемонстровано роботу електроприводу з активним моментом навантаження на середній частоті обертання.

Привід виконує всі завдання. Напруга джерела живлення інвертора все наполегливіше наближається до 600 В, частіше спрацьовує «гальмівний» резистор. Це свідчить про те, що двигун на більшій швидкості має більший запас енергії, яку за певних умов (перерегулирование, робота в генераторному режимі, реверсування) намагається віддати в ланцюг інвертора.

Результати моделювання електроприводу з векторним керуванням при роботі на активне навантаження (середня швидкість)

Мал. 5.22. Результати моделювання електроприводу з векторним керуванням при роботі на активне навантаження (середня швидкість)

На рис. 5.23 показані результати моделювання роботи приводу на великій швидкості. Завдання виконуються, але не досить чітко. Однак конкретних претензій немає - частота обертання відповідає заданому значенню, після обурення по навантаженню повертається на заданий значення.

Напруга живлення інвертора впритул наблизилося до 600 В. Все більша частина енергії повертається двигуном, що працює з активним навантаженням.

У висновку помстимося, що розроблений електропривод впевнено працює в діапазоні 1000 с різним характером навантаження, при впливі навантаження номінального значення астатические властивості системи не порушуються у всьому діапазоні частоти обертання.

Результати моделювання електроприводу з векторним керуванням при роботі на активне навантаження&gt

Мал. 5.23 Результати моделювання електроприводу з векторним керуванням при роботі на активне навантаження>

(велика швидкість)

 
<<   ЗМІСТ   >>