4.6.2Моделирование в Simulink при реализации инвертора с релейным управлением

Теоретическая часть, связанная с математическим описанием асинхронного двигателя в режиме векторного управления и разработкой структуры, представлена в подразделе 4.2. Используем структуру, представленную на рисунке 4.3, для реализации модели асинхронного двигателя AKZ в схеме на рисунке 4.59.

Рисунок 4.277 - Схема модели электропривода с векторным управлением (инвертор с релейным управлением) (Fig4_59)

Схемы моделей, показанных на рисунках 4.59 и 4.60, содержат контуры тока, потока и скорости с теми параметрами, которые были определены при оптимизации и исследованиях в подразделах 4.3…4.5.

Основная цель данных исследований убедиться в том, что спроектированные контуры в условиях действия возмущений, связанных с работой двигателя, выполняют функции стабилизации тока: заданные токи по осям х и у не зависят от поступающих возмущений.

Результаты моделирования показаны на рисунках 4.61…4.66. Выводы принципиально не отличаются от сделанных в п.4.6.1. Принципиальным отличием является полная компенсация внутренних возмущений на контур тока по оси Isy. Пусковой момент остаётся неизменным по значению при пуске и реверсе. Исследованная структура пригодна для практической реализации, работа инвертора с частотой более 3000Гц не зафиксирована.

Рисунок 4.278 - Схема модели структуры асинхронного двигателя при векторном управлении с реализацией релейного управления инвертором

Рисунок 4.279 – Результаты моделирования пуска-реверса на 100 1/с с учётом внутренних возмущений, поступающих на контуры токов

Р

253

исунок 4.280 – Результаты моделирования пуска-реверса на 100 1/с с учётом внутренних возмущений, поступающих на контуры токов

Рисунок 4.281 – Результаты моделирования пуска-реверса на 50 1/с с учётом внутренних возмущений, поступающих на контуры токов

Рисунок 4.282 – Результаты моделирования пуска-реверса на 50 1/с с учётом внутренних возмущений, поступающих на контуры токов

Рисунок 4.283 – Результаты моделирования пуска-реверса на 0,1 1/с с учётом внутренних возмущений, поступающих на контуры токов

Рисунок 4.284 – Результаты моделирования пуска-реверса на 0,1 1/с с учётом внутренних возмущений, поступающих на контуры токов

4.6.3Моделирование структуры электропривода с векторным управлением с выводом тока статора в неподвижной системе координат

Откроем модель Fig4_67, повторяющую модель Fig4-59 (см. рисунок 4.67).

Рисунок 4.285 – Схема модели структуры электропривода с векторным управлением (инвертор с релейным управлением) (Fig4_67)

Откроем модель двигателя AKZ (рисунок 4.68) и внесём следующие изменения:

1. откроем файл Fig1_48, скопируем преобразователь из вращающейся системы координат в неподвижную. Для управления используем интегратор с входом от частоты вращения координат . Входы преобразователя соединим с выходами тока статора Isx и Isy;

2. откроем файл Fig1_43, скопируем преобразователь 2/3 из двухфазной в трёхфазную систему и подключим входы. Выходы трёхфазного тока статора для удобства наблюдения объединяем в мультиплексорную шину и подаём на вход осциллографа Scope;

3. для исключения помех большой амплитуды, связанных с делением тока на поток, введём ограничитель Saturation;

4. на 1 вход Scope подключим ток, на 2 – (частоту инвертора), на 3 – частоту вращения двигателя, на 4 – электромагнитный момент двигателя.

Рисунок 4.286 – Схема модели двигателя AKZ

Результаты моделирования показаны на рисунке 4.69.

Рисунок 4.287 – Моделирование работы привода с выводом тока статора в неподвижной системе координат

Из диаграммы следует, что амплитудное значение тока фаз статора не превышает 15,13А, потребляемый ток при нагрузке 7,66Нм составляет значение А. При скорости двигателя 50,01 1/с под номинальной загрузкой 7,66Нм инвертор работает на частоте 158,3 1/с, что для шести полюсной машины не противоречит истине.

Т

258

аким образом, сомнения сняты, асинхронный двигатель в рассматриваемой структуре потребляет трёхфазный ток, по форме близко к синусоидальной.