астота комутації ключів обмежується умовами нагріву і не виходить їх діапазону.
Приймемо, тоді.
Задамося, тоді
Коефіцієнт посилення регулятора швидкості:
.
ЛАЧХ і ЛФЧХ отримані при синтезі системи, наведено на рис. 5.2. <В
Рис. 5.2
6. Моделювання вентильного двигуна
На рис. 6.1 наведена віртуальна модель РЕП синхронної машини, включеної за схемою вентильного двигуна, складена в пакеті Matlab 6.5. br/>В
Рис. 6.1
Схема на рис. 6.1 містить: двигун трифазний з постійними магнітами на роторі (М2), схему управління інвертором (RRT), інвертор напруги (Invertor1), шляховий датчик фазовий ПДФ (PDF).
В
6.1 Датчик положення ротора
Розглянемо структуру схеми за годинниковою стрілкою, починаючи з блоку ПДФ, представленого на рис.6.2.
В
Рис. 6.2
електропривод вентильний двигун
Вхідний величиною для ПДФ є кут повороту вала двигуна, а вихідним сигналом - вектор з шести одиничних імпульсів, зсунутих один щодо одного на 60 градусів (рис. 6.4). Це дає імітацію шести сигналів від чутливих елементів, розташованих рівномірно вздовж окружності і виробляють імпульси відповідно до просторовим розташуванням ротора. Так як ДПР реалізований у вигляді кінцевого автомата, то для його роботи необхідний тактовий сигнал, який подається тактового генератора TG. Розглянемо внутрішню структуру датчика положення ротора (DPR).
Слід зазначити, що ДПР реалізований за допомогою пакету моделювання Stateflow, який добре інтегрується з Simulink і входить в стандартний набір пакетів Matlab. p> Пакет Stateflow задуманий і призначено моделювання складних систем керування з можливістю розгалуження і освітою циклів [18]. Пакет оперує подіями методом кінцевих автоматів. Автомат являє собою ланка, що здійснює перетворення вектора вхідних змінних XIN у вектор вихідних змінних XOUT. У пакеті Stateflow автомат представляється у вигляді графа, у нашому прикладі граф представлений алгоритмом ДПР [6]. Більш докладно про роботу пакета Stateflow можна дізнатися на сайті розробника Matlab або на російськомовному форумі Matlab [19]. Перевагою цього способу реалізації датчика положення є компактність схеми, простота реалізації, прозорість алгоритму, мала обчислювального навантаження на ЕОМ. Додаткове перевагу ще й у тому, що алгоритм, реалізований у графі автомата, перетвориться в програмний код мови високого рівня (мова С), що виявиться корисним при розробці алгоритму обчислення швидкості, дискретного регулятора положення і швидкості. p> Автомат, представлений на рис. 6.3, має 6 станів (рис. 6.4), в одному з яких автомат знаходиться до тих пір, поки значення вхідної змінної a (кут повороту) не досягне значення, при якому відбудеться зміна сигналів на виході датчика. Зміна сигналів на виході датчика відбувається в тому випадку, коли значення вхідної змінної a перевищить значення величини або поменшає значення.
6.2 Релейний регулятор струму RRT
Структурна схема RRT представлена ​​на рис. 6.5. br/>В
Рис. 6.5
При спробі застосувати один регулятор струму для всіх трьох фаз не привели до бажаних результатів, тому для кожної фази прийнятий свій регулятор. Векторний сигнал з датчика положення розщеплюється на 6 компонентів, які утворюють дозволяють В«поодинокіВ» сигнали для перемикання ключів інвертора відповідно до діаграми роботи комутатора (рис. 6.6).
В
Рис. 6.6
Діаграма перемикання ключів інвертора відповідає алгоритму комутації колектора двигуна постійного струму.
Дозволяючі сигнали перемикання ключів множаться з напругою завдання струму і надходять на один з входів релейного регулятора. На другий вхід надходять струми зворотного зв'язку. <В
6.3 Інвертор напруги
На рис. 6.7 представлена структурна схема та нумерація ключів інвертора напруги.
В
Рис. 6.7
У тиристорному ЕП по трифазної мостовою схемою випрямлення перемикання тиристорів при живленні від мережі 50 Гц відбувається з кутовою частотою.
У транзисторних ЕП середня частота перемикань зазвичай знаходиться в межах, при цьому робоча смуга пропускання частот в два рази нижче. При цьому мінімальна постійна часу Т01 може прийматися. Якщо частоту комутації збільшити, то швидкодія також зросте [8].
На рис. 6.8 представлені фазні напруги статора двигуна. p> Несинусоїдальность вихідної напруги призводить до несинусоїдальними характером струму в статорних обмотках і пульсаціям моменту двигуна. Ці пульсації особливо сильно проявляються при зниженій частоті і невеликому моменті інерції механізму, який приводиться в рух приводом. Тоді вони викликають нерівномірність обертання, а іноді і виникнення крокової режиму, коли двигун обертається з зупинками [14].
В
Рис. 6.8
Таким чином, несинусоїдальний характер напруги на виході випрямляча накладає обме...
