Герман-Галкин С.Г. - Компьютерное моделирование полупроводниковых систем в MatLab 6.0 (1057404), страница 29
Текст из файла (страница 29)
лены на рис. 5.6 6. Они показывают, что при прямом пуске вначале наблюдаются значитсльныс колебания момента. Такис жс колеба. ния наблюдаются в токе и скорости. Кроме того' опи показывают что при приложении момента нагрузки наблюдается уменьшение скорости. Иную возможность анализа АКЗ предоставляет Тоо1Ьох Реутек Яуз1сгп В1осйз. В его библиотеке, как о том было сказано в гл.
2, имеются блоки виртуальных электрических машин и асинхронной короткозамкнутой машины в том числе. На рис. 5.7 а пред- рущ~ Рис. 5.6. Модель (а) и результаты моделирования Гб) АКЗ $$ в неподвижной системе координат Рис. 5.6 (продолжение). Модель )а) и результаты моделирования (б) АКЗ в неподвижной системе координат ставлена модель такой виртуальной машины, питающейся от трехфазного источника и подключенной выходом к блоку измерения. Справа (рис. 5.7 6) показано окно настройки АКЗ, куда ~ занесены вышеприведенные абсолютные параметры машины. На 1 рис.
5.7 в приведены результаты моделирования при прямом пус- $~~ кс машины от сети, %ы Сравнение этих результатов с вышеприведенными (рис. 5.6) для ~ математической модели показывает их полную идентичность. ~ 3 2 Анаяиз АКЗ ~с вращающейся сиспземе коор9инат Во врашаюшейся с относительной скоростью а,.системе координат с вешествснной осью х и мнимой осью у уравнения (5.19) в операторной форме запишутся в виде: Компьютерное моделирование полупроводниковых систем Асинх онные злект оп иве ы 1»«1 и 11 еа1 чве аееова Ров»п! таа(в не(р ! я ь'"осев п((ь звааа! ° *ее е ьв $ )в) В ! ) (и а)) ! ' ' ', и (а в, .( ) е ° Гн хе»пена«о виосЬое(впвп)0 Ь) )«Р!еп»е ооь!ео.рмвемупсье о впесьое(» пппб авв»о *по!пв! Сарв)табв!Еби1ЬЕ ба ИО»»Е(»«СЕ»ПППЕ Б!Ои О б»аепопбоавпв Са««особ Е ПУЕ !по», 1О ПЕ Пвееп! Рава Р!ЕИ ЬЕ1Р 1О ЕРНВ, б Омр! , бесс«рвов )'г 1(1+ (««)15: +.к«~п(« =Чта г('~Чтя г ! )Ьгтг(5» Чтг + «Чтг» (( 1 12п)))~г» 7"г (5.22) Г(!«000.220,90) 9»ои (йв(онп) Ов(Н)) евс (0219 20е-3) Ро!о»(Н!(о«е) О»(Н) ) (огп гае-3) ! (ьм в !маса«се ь (Н) )п=(тг(Чтг,(52 -Ч'г,(5») а) Г92 е-3 Т «и=т )лн 1«е«е!!б!а«1ось опбрпвва!Ра!вв(1(ьбт 2) Р(н пв) Р0) !ппо! со«бес в (в0 ь(беа) во!выло(А) рва рьь рьс(бор) ) гма 000 оаа) (з х )ГФ 7)3 7) ) )() )ь В ! Е 1 1В в) Н ~Щ ве '.
75е,'Я' ' яур а) дую! Рис. 8.7. Виртуальная модель АКЗ (а) с окном настройки (б) фф и результаты моделирования (в) Щ рффи (®ф »Ф ф Ро«1 «В1В»в Ва!о!уре зап!»»в(-соре Аие»е се(пп»е На»п раве!РЬ ае опбвеа (Рп(ЧА).Ч (»»ппв).!п(Н»)) — )(г и„= 1(1+ 7;«)(5, — х«с(е)«у — — —" Чтг (сг рпЧтг», 7иг 1 О= — й„т,(',, +=Чу,„+«Чтг, +((т, — Ри)Чт, 7; Модель АКЗ во враща)ощсйся системе коордпна); составленная по уравнениям 5.22, представлена на рис. 5.8 а, результаты моделирования показаны па рис. 5.8 б, в.
Р "о 8.8. Модель АКЗ во врао(аюШейся системе координат (а) " результаты моделирования (б, в) Асинк онные злект оп иво ы в) б) а) Компьютерное моделирование полупроводниковых систем Рнс. 5.8 (продолжение). Модель АКЗ во вращающейся системе координат (а) и результаты моделирования (б, в) Сравнивая результаты моделирования в неподвижной и во вРа.
щающсйся системс координат, можно сделать вывод об их полной идентичности. Лри этом конечно нужно помнить, что в установи~ шсмся режиме ток и потокосцсплснпс во вращающсйся системт координат являются постоянными всличинами. Это доказывает, что для анализа собственно элсктричсской машины выбор системы ко ординат нс играет роли. Однако для синтеза и анализа элсктропрп вода выбор системы координат является решающим. Это обстав тельство особенно проявляется при синтезе параметров рсгулято ров и при моделировании всей системы элсктропривода в пакета Бйпш!шй, так как при решении задач в этом пакете существую ют ограничения, которые можно обойти только при правильном выбо' рс системы координат, Еще одна модель АКЗ с преобразователем координат показана на рис.
5.9 а. Здесь асинхронная машина представлена структурной схемой в неподвижной системс координат, а управление — во вращающейся систсмс координат. Блок Ялйзуз)сш представляет собой преобразователь координат из вращающихся в нсподвижныс. Содержимое этого блока видно на рис. 5.9 б. На вход поданы напряжения во вращающейся системс координат ()х, ()у, прсдставляющис, как о том было сказано выше„постояпныс величины, а также величина (т,( .
На выходе блока формируются синусоидальныс напряжения, управляющие моделью АКЗ в неподвижной системс координат. На рис. 5.9 в приведены результаты модслирования по скорости и моменту. б) ви ис. 5.9 Модель АКЗ с преобразованием координат (а, б) Результаты моделирования (в) Асинх онные злект оп иво ы а х ))рГ)т)в)ьа В!ьв 9а!вв 1 В) б) в) овс Компьютерное моделирование полупроводниковых систем Рис. 5.9 (продолжение). Модель АКЗ с преобразованием координат (а, б) и результаты моделирования (в) Наконсц„послсдняя модель с виртуальной асинхронной машиной, прсобразоватслсм координат и прсобразоватслсм фаз показана на рис.
5.10 а. Преобразователь фаз рсализован в соотвстствии с ~щ~ Рис. 5.10. Модель ЯКЗ Я с преобразователем координат и фвз Рис. 5.10 (продолжение). Модель ЯКЗ с преобразователем координат и Фвз: преобразователь фаз (б) и результаты моделирования (в) уравнснисм (5.16) в оцЬЫо)с1, сто содсржанис видно из рис. 5.10 б. Результаты модслирования привсдсны на рис. 5.10 в. Сравнсннс представленных на рис. 5.10 в результатов моделирования с прсды- дущими результатами показывает их полнос совпадснис. Г 54. Разомкнутая система асинхронный Д ((ороткозамкнутый Явцватепь -' автономный %~ак ((нвертор с сцнусоияаяьной цзцротно-цмяуяьсной Мояуяяцией (АКЗ вЂ” АИН с ШИМ) Широтно-импульсную модуляцию в пакстс апта)!пк можно рсализовать с использованием функциональных нли виртуальных блоков.
Рассмотрим модель системы АКЗ вЂ” АИН с ШИМ в паксгс 'о!пзц!!пк с виртуальной асинхронной машиной и функциональной ШИМ. Эта модель изображсна на рис. 5.! ! а. В блокс ЗцЬзуз!сгп реализовано преобразование вращающейся систсмы координат в Ясинх онные злект оп иво ы в) овс а) Компьютерное моделирование полупроводниковых систем нсподвижнукь Преобразователь 2/3 в соответствии с уравнением (5.1б) и сипусоидальная ШИМ реализованы в блоке БпЬзуз(ел!! )рпс.
5.11 б). Широтно-импульсная модуляция реализована путе, сравнения трех синусоидальных сигналов с сигналом пплообра ной формы, который генерируется блоком бсп (рис. 5.1! б). ~тя Рис. 5.11. Функциональная модель системы АКЗ вЂ” синусоидальная ЮИМ (а) ) ~Я) блок БиЬзуз(ет! (6) и результаты моделирования (в) Связь элементов главной библиотеки (В!пш)!пй) с виртуальной асинхронной машиной осуществляется через управляемые источники напряжения из библиотеки (Роюсг Буз)епт В)ос)гзс!). Результаты моделирования АКЗ совместно с функциональной ШИМ показаны на рис. 5.11 а.
Сравнение этих результатов с предыдущими показывает их практически полное совпадение. иис. 5.11 (продолжение). Функциональная модель системы АКЗ— синусоидальная ШИМ (а), блок БиЬзуз(ет! (6) и результаты моделирования (в) Выше рассмотрены различные модели асинхронной короткозамкнутой машины, как математические (структурныс), в которых ис- ~цв пользованы относительные величины, так и виртуальные. Исполь- ~ зовапие той, или иной модели зависит от задачи, которая стоит ф перед исследователем. Далее на примерах построения и анализа систем элсктропривода будет показано конкретное использование рассмотренных моделей, На рис. 5.12 а показана еще одна модель, в которой использована виртуальная модель автономного инвертора напряжения с синусоидальной ШИМ. Ниже, при исследовании энергетических характеристик асинхронного элсктропривода, эта модель описывается Асинк онные элект оп иво ы Онесе<е Рссам ее реса!ос Е ренее Н Меаслсе<ес а) в) Компьютерное моделирование полупроводниковык систем Рис.
5.12. Модел~ системы АКЗ вЂ” синусоидальная ШИМ '~Щс с виртуальным инвертором (а) и результаты моделирования (б, в) более подробно. Переходные процессы по скорости и моменту по- казаны на рис. 5.12 б. Переходной процесс прямого пуска асинх- ронного двигателя от инвертора свидетельствует об сто идентично- сти с результатами, полученными выше. Наличие в модели виртуального прибора Мп!1)ше<ст позволяет измерить токи и напряжения на транзисторах ннвсртора. На рис.
5.!2 в показаны результаты измерения тока силового полупроводникового ключа в первый люмент пуска. 5.5. Структурный синтез асинхронных ззвектроприаояоа [25, 28, 32, 34, 35, 371 5.6.1. Классификация законов управления асинхронным эяекязрояриво9ом Начало проектирования связано с синтезом системы управления, который базируется на обобщенном математическом описании электромеханической системы. Это описание представлено уравнением (5.12). Разработка управляющих систем связана с математическими преобразованиями уравнений. Четыре первые уравнения„описывающие электромагнитную систему, всегда можно преобразовать таким способом, чтобы остались только два уравнения.
В этом случае появляются десять возможных способов представления электромагнитной системы. Эти способы представлены на рис. 5.13. Величины векто- 1))св)в[ ров токов ((, с'„) и потоков ( с)7, <)7,, <)7, ) могут быть представлены в 1 экспоненциальном либо в алгебраическом виде. В соответствии с ф„ этим управлять системой можно тремя способами: %ая (.а изменением модуля вектора; ) а изменением модуля и аргумента вектора; (.а изменением проекций вектора на оси. В этом случае, появляются трн возможных варианта построения системы управления: ( )скалярное, О полярное, 'е.1 векторное. Асинк онные эпект оп иао ы + 1'Ч 1 +1,.15+ 1Ч',.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
