Материал: Моделирование электроприводов. лабораторный практикум. Фурсов В.Б

Bode – амплитудно-частотная и фазо-частотная характеристики (график Bode); применяются для анализа устойчивости систем автоматического регулирования, определения запаса по амплитуде и фазе и т.д.

Nyquist – амплитудно-фазовая характеристика (диаграмма Найквиста (Nyquist)); применяются для анализа устойчивости систем автоматического регулирования, определения запаса по амплитуде и фазе и т.д.

Nichols – диаграмма Никольса (Nichols); вычисляет частотную характеристику линейной (линеаризованной) системы в координатах Николса. Диаграммы Nichols используются для построения характеристик замкнутых контуров по разомкнутым, для непрерывных или дискретных систем.

Singular Value - график сингулярных значений линейной системы. Для непрерывных систем с передаточной функцией H(s) вычисляются сингулярные значения H(j) как функции частоты . Для дискретных систем с передаточной функцией H(z) и шагом дискретизации Ts вычисляет сингулярные значения для полосы частот между 0 и частотой _N = /T_s.

Pole/Zero - отображение нулей и полюсов непрерывной или дискретный линейной модели. На графике полюса обозначены “x”, а нули “o”.

Последовательность отпирающих импульсов поступающих на тиристоры с соответствующими номерами в трехфазном преобразователе:

Инверторы - управляемые преобразователи постоянного напряжения в переменное.

Схемы инверторов приведены на рисунках.

1. Построить модель инвертора из элементов и SimPowerSystem и генератор импульсов из элементов Simulink (см. схему варианта).

2. Построить модель инвертора блок Universal Bridge (Универсальный мост ) из SimPowerSystem. Результаты моделирования сравнить.

3. Построить выходную характеристику U(ω) инвертора с нагрузкой в зависимости от варианта (см. таблицу).

1. Неуправляемый генератор

Первый способ. Используется ШИМ генератор (PWM Generator) и большую амплитуду внешнего управляющего сигнала – много больше 1. В этом случае ШИМ генератор просто уходит в насыщение. Несущая частота любая.

В торой способ – несущая частота полагается очень маленькой (10^-6) и требуемая частота внутреннего источника синусоидального сигнала ШИМ генератора (PWM Generator).

2. Управляемый генератор

1) Если для управления ШИМ генератором подать регулируемый трехфазный сигнал с большой амплитудой или создать аналогичный управляемый генератор синусоидального сигнала, то получим управляемый инвертор.

2) Пример двух возможных форм задания управляемых генераторов инвертора.

Примечание Блок f(u) – функция пользователя, находится в разделе библиотеки User-Defined Functions, блок Convert в разделе Signal Attributes.

ДОПОЛНЕНИЕ

Pulse Generator (Thyristor)

Создает управляющие импульсы для 6-ти пульсных и 12-ти пульсных тиристорных преобразователей

Библиотека

Control and Measurements/Pulse & Signal Generators (Контроль и измерения/ Импульсные & Генераторы сигналов)

Описание

Блок Pulse Generator выдает две последовательности по 6 импульсов. Они управляют тиристорным преобразователем с двенадцатью импульсами, сделанным из двух трехфазных тиристорных мостов. В установившемся состоянии каждая последовательность импульсов состоит из шести П-импульсов отстоящих на 60^о.

Первую последовательность импульсов (PY) посылают в 6-пульсный мост, подключенный ко вторичной соединенной звездой (Y) обмотке трансформатора Y/Y/Δ. Вторую последовательность импульсов (PD) посылают в 6-пульсный мост, подключенный ко вторичной соединенной треугольником (Δ) обмотке трансформатора Y/Y/Δ. Импульс PD может опережать или отставать от импульса PY на 30^о электрических, в зависимости от конфигурации соединения обмотки Δ трансформатора.

Следующий рисунок показывает пример Pulse Generator (Тиристорный) блок, связанный с 12-ти пульсным тиристорным преобразователем.

Блок Pulse Generator переключается для управления тиристорным преобразователем с шестью импульсами, сделанными из одного трехфазного тиристорного моста. В этой конфигурации последовательность импульсов PD не создается и на выходе блока только последовательность импульсов PY. Последовательность импульсов переименована в P и управляет 6-ти плечевым мостом, связанным с трансформатором, без изменения фазы между первичной и вторичной обмоткой.

Импульсы в последовательности импульсов соответствуют естественному порядку включения тиристоров трехфазного моста, как показано на следующем рисунке.

Последовательность отпирающих импульсов поступающих на транзисторы с соответствующими номерами в трехфазном инверторе при 180⁰ управлении:

Построение генератора импульсов для Universal Bridge для обычного инвертора

Таблица ниже дает коммутацию напряжения тиристоров согласно соединению трансформатора. Связь трансформатора отражает изменение фазы между источником переменного напряжения и тиристорами.

Блок Pulse Generator управляется сигналом с углом отпирания альфа и синхронизированным. Угол отпирания изменяется между 0 и 2π, синхронизирован на пересечениях нуля основной (положительной полуволны) фазы A первичного напряжения трансформатора преобразователя. Сигнал обычно приходит из системы фазового регулирования (PLL).

Блок Pulse Generator производит внутренние связи линейно возрастающего сигнала, чтобы управлять импульсом. Альфа - угол отпирания выражен в электрических градусах, на которые импульс отстает от ноля его коммутируемого напряжения. Рисунки показывают, как создается последовательность импульсов PY.

В блоке Pulse Generator можно задать двойные импульсы. В этом случае два импульса посылаются на каждый тиристор: первый импульс – это угол отпирания альфа, и затем второй импульс - на 60^о позже, когда включен следующий тиристор (см. рис.)