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

Диалоговое окно и параметры

Generator type (Тип генератора)

Выберите тип тиристорного преобразователя для управления. Когда установлено 6-пульсный, последовательность импульсов PD не производится и выход PY переименован в P.

Delta winding connection ( включение обмотки треугольником)

Определите тип вторичной обмотки трансформатора. Когда установлено в D1 (отставание на 30^o), импульс PD отстает от импульса PY. Когда установлено D11 (опережение на 30^o), импульс PD опережает импульс PY.

Pulse width (deg) (Ширина импульса (градус))

Определите ширину импульса, в градусах.

Double pulsing (Двойные импульсы)

Когда эта опция выбрана, генератор импульсов осуществляет двойную пульсацию.

Sample time (Эталонное время)

Определите эталонное время блока, в секундах. Выбор 0 для непрерывного блока.

Входы и выходы

alpha

Угол отпирания альфа в градусах. Этот вход может быть связан с блоком Constant, или он может быть связан с системой управления, чтобы управлять генератором.

wt

Угол в радианах, изменяющихся между 0 и 2π, синхронизированный нулевым пересечением (положительная полуволна) фазы A первичного напряжения трансформатора преобразователя. Сигнал обычно получается из системы фазовой автоподстройки частоты ФАПЧ (PLL).

Block

Когда установлено true (Булевый 1), блокирует операцию генератора.

PY, P

Производит 6-пульсные сигналы названы Р, которые будут посланы в тиристорный преобразователь с шестью импульсами, связанный со вторичной обмоткой трансформатора, включенной звездой, когда параметры типа генератора установлены 6-pulse. Выход PY, когда параметры типа генератора установлены 12 - пульсный, и названы PY,

PD

Производит сигналы с шестью импульсами, которые будут посланы в тиристорный преобразователь с шестью импульсами, связанный с (D) вторичной обмоткой трансформатора включенной треугольником. Этот выход не существует, когда параметры типа генератора установлены 6-pulse.

Pll (3ph) система фазового регулирования

Определяет частоту и угол отпирания фазы трехфазного сигнала

Библиотека

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

Описание

PLL (3ph) блок моделирует Phase Lock Loop (PLL) – систему фазового регулирования - систему управления с обратной связью, которая отслеживает частоту и фазу трехфазного синусоидального сигнала при использовании внутреннего генератора частоты. Система управления регулирует внутреннюю частоту генератора, чтобы держать разность фаз 0.

Рисунок показывают внутреннюю диаграмму PLL.

Входной трехфазный сигнал преобразован в системе координат dq (преобразование Парка), используется угловая скорость внутреннего генератора. Интегрирование сигнала, пропорционально разности фаз между сигналом abc и внутренней частотой генератора, в качестве фильтра блок Mean (Среднее значение). ПИД (PID) регулятор с дополнительным автоматическим регулированием усиления (AGC), держит разность фаз 0, действуя на управляемый генератор. Выход ПИД соответствует угловой скорости и отфильтрован и преобразован в усредненную частоту, в Герц.

Диалоговое окно и параметры

Minimum frequency (Hz) (Минимальная частота (Гц))

Определите минимальную ожидаемую частоту входного сигнала. Этот параметр устанавливает размер буфера блока Mean (Variable Frequency) для вычисления среднего значения.

Initial inputs [Phase (degrees), Frequency (Hz)] (Начальная фаза [Фаза (градус), Частота (Гц)])

Ввод начальной фазы и частоты входного сигнала.

Regulator gains [ Kp, Ki, Kd ] (Коэффициенты усиления [Kp, Кi, Kd])

Определение коэффициентов усиления пропорционального, интегрального и производной сигнала внутреннего ПИД регулятора. Используйте коэффициенты усиления PLL, чтобы настроить время ответа, проскакивание и установившуюся ошибку.

Time constant for derivative action (s) (постоянное время для производного действия )

Определите время, постоянное для фильтра первого порядка блока PID.

Maximum rate of change of frequency (Hz/s) (Максимальный скорость изменения частоты (Hz/s))

Определите максимальный положительный и отрицательный наклон частоты сигнала.

Filter cut-off frequency for frequency measurement (Hz) (Частота пропускания фильтра для измерения частоты (Гц))

Определите частоту среза частоты пропускания низкочастотного фильтра второго порядка.

Sample time (Эталонное время)

Определите эталонное время блока в секундах. Ввод 0 для непрерывного блока.

Enable automatic gain control (Разрешить автоматический контроль за увеличением)

Когда эта опция выбрана, блок PLL оптимизирует свои действия, измеряя ПИД сигнал регулятора согласно входной величине сигнала. Выберите это, когда входной сигнал не нормализован.

Входы и выходы

abc

Нормализованные трехфазные сигналы, в pu.

Freq

Взвешенная частота, в Герц.

wt

Угол, изменяющийся между 0 и 2π синхронизированный на нулевых пересечениях основной (положительной полуволне) фазы A.

Лабораторная работа № 3

Моделирование ШИМ инверторов (с широтно-импуль­сной модуляцией)

Моделирование разомкнутых ШИМ генераторов с вертикальным управлением

1. Построить управляемую модель ШИМ: блоки PWM Generator (2-Level) (PWM генератор 2-х уровневый) и Universal Bridge (Универсальный мост) из SimPowerSystem.

2. Построить выходную характеристику U(ω) ШИМ при различной нагрузке, в зависимости от варианта (см. таблицу) при неизменной несущей частоте.

Моделирование замкнутых шим генераторов с гистерезисной модуляцией

Второй способ ШИМ модуляции – гистерезисная модуляция в замкнутой схеме управления. Схема управления для одной фазы:

1. Построить трехфазную управляемую гистерезисную модель ШИМ используя блоки Simulink и Universal Bridge (Универсальный мост) из SimPowerSystem.

2. Сравнить работу замкнутого гистерезисного ШИМ генератора с разомкнутым ШИМ генератором. От каких параметров схемы зависит частота ШИМ? Можно ли построить замкнутый гистерезисный генератор полностью идентичный разомкнутому?

Одна из возможных схем формирования импульсов в гистерезисном ШИМ.

ДОПОЛНЕНИЕ

PWM Generator (2-Level)

Pulse width modulator - PWM (широтно-импульсный модулятор - ШИМ) Широтно-импульсный генератор (2-х уровневый). Создает импульсы для PWM-управляемого преобразователя с двумя уровнями.

Библиотека

Control and Measurements/Pulse & Signal Generators (Контроль и измерения/Импульсные генераторы сигнала)

Описание

Блок PWM Generator создает импульсы для основанной на широтной модуляции (PWM) преобразователей, используя топологию с двумя уровнями. Блок может управлять переключающимися устройствами (FET, GTO или IGBT) трех различных типов преобразователей: однофазный полумост (1 плечевой), однофазный полный мост (2 плечевой) или трехфазный мост (3 плечевой).

Заданный сигнал (вход Uref), также называемый модулирующим сигналом, сравнивается с симметричным треугольным сигналом. Когда заданный сигнал больше треугольного импульса – на выходе 1, меньше - 0.

На рисунке данные для однофазного полумостового преобразователя. В этом случае, один заданный сигнал создает два импульса. Для однофазного полного моста второй заданный сигнал производить два импульса второго плеча. Этот сигнал внутренне создан изменением фазы заданного сигнала на 180^о. Для трехфазного моста три заданных сигнала создают шесть импульсов.

Заданные сигналы могут также создаваться самим генератором PWM. В этом случае, определяют коэффициент модуляции, частоту выходного напряжения и фазу.

Создание импульсов для однофазного полумостового преобразователя

Диалоговое окно и параметры