1.3.1. Описание электропривода с разомкнутой системой регулирования при питании двигателя преобразователя частоты со звеном постоянного тока

Рис.11. Окно выбора параметров инвертора

На рис.10 представлена модель нерегулируемого привода, в котором двигатель получает питание от преобразователя частоты со звеном постоянного тока в виде неуправляемого выпрямителя. Выпрямитель в свою очередь питается от сети (в модели – от программируемого трехфазного источника напряжения). Вы-прямленное напряжение через звено постоянного тока поступает на вход автономного инвертора напряжения. В звене постоянного тока установлен L-C фильтр. Тормозной резистор на схеме не показан.

Блок широтно-импульсной модуляции (ШИМ), выполнен, как показано на рис. 4.7 в [Л1].. Управляющие напряжения сравниваются с пилообразным опорным напряжением. Результаты этого сравнения с помощью релейных блоков преобразуются в импульсы меняющейся ширины. Эти импульсы подаются на импульсный вход G модели инвертора.

В окне рис.11 могут быть выбраны следующие параметры инвертора

-число плеч моста (1, 2, 3);

- сопротивление Rsрезистора демпфирующей цепи;

- емкость Csконденсатора демпфирующей цепи;

- вид полупроводникового элемента силовой электроники;

- Ron,Conвнутренние сопротивлние и индуктивность, которые в большинстве случаев могут быть приняты равными нулю;

- предварительно установленное напряжение;

- подключение к мультиметру.

В модели предусмотрено измерение линейного напряжения на статоре двигателя и фазного статорного тока с помощью измерителей мгновенных значений напряжения и тока. Эти значения позволяют рассчитать проекции векторов напряжения и тока статора на оси неподвижной системы координат и модули векторов, воспользовавшись формулами (6.14), записанными в [Л1] для токов:

Поскольку в модели измеряются линейные напряжения, формулы для проекций напряжений надо изменить с учетом выражений, связывающих фазные напряжения с линейными:

После подстановки этих выражений в формулы для напряжений получается:

Поскольку схема описана в неподвижной системе координат, управляющим сигналом является трехфазная система напряжений переменного тока, частоту и амплитуду которых можно менять, чтобы менять частоту и амплитуду на выходе автономного инвертора. В модели с этой целью может быть использована схема узла формирования трехфазного сигнала задания, показанная на рис.12. На вход узла подается значение круговой частоты . Удобно подать её положительное номинальное значение, которое на рис.12 равно 314 рад/с (f = 50 Гц). Предусмотрено второе, отрицательное, значение, которое подается через некоторое время. Оно складывается с первым значением, что позволяет моделировать уменьшение скорости или реверс двигателя. Меняя коэффициент К1 при К2, равном единице, можно одновременно в заданной пропорции менять частоту и напряжение. Изменяя только коэффициент К2, можно изменять напряжение независимо от частоты.

Рис.12. Узел формирования трехфазного сигнала

В блоке перемножения, на который введено модельное время, рассчитывается мгновенное значение . С помощью сигналаформируются аргументы трех синусоидЗатем в блоке тригонометрических функций рассчитываются выходные сисинусоидальные сигналы узла формирования, которые могут быть использованы на входе блока ШИМ.

Лекция 4