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《機電控制及自動化論文設(shè)計》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫。
1、實用電機互鎖cs_coupling_1MechanicalCouplingofTwoMotorDrives即雙電機驅(qū)動器的機械耦合:為了測試不同的負載條件下的電機驅(qū)動，必須提供電機軸的變量和雙向負載。此外，一個理想的負載，也應該允許從電機到電網(wǎng)吸收的能量作為電能。使用四象限電機驅(qū)動器，可以實現(xiàn)這樣的負載。這兩個馬達驅(qū)動器，可以方便地耦合到正在測試使用的機械軸模型的電機驅(qū)動器。作為速度調(diào)節(jié)電機的AC4模型被作為轉(zhuǎn)矩調(diào)節(jié)發(fā)電機的DC2加載。用于AC4模型的速度坡道和負載擾動響應的測試。其Simulink仿真系統(tǒng)描述如下：兩個馬達驅(qū)動機械耦合在一起，機械軸
2、模型包含在圖中的第三塊。如果你打開這個塊，你會看到，在機械軸模型的互連，AC4和DC2電機轉(zhuǎn)速信號分別連接到Nm和NL投入的機械軸模型。機械軸模型的輸出TL表示AC4電機傳送到DC2的發(fā)電機的機械轉(zhuǎn)矩。因此，這個輸出直接連接到AC4機械扭矩輸入，然后連接到DC2的機械轉(zhuǎn)矩輸入，在SPS的兩個相互關(guān)聯(lián)的驅(qū)動器的圖中可以看到。下面是Simulink仿真圖：文檔實用下面對系統(tǒng)各部分進行簡要介紹。AC4模塊（三相異步電動機）文檔實用三相異步電動機仿真模型如上圖所示。實現(xiàn)原理：三相交流電源依次經(jīng)三相二極管整流、三相逆變器和電壓電流測量模塊給異步電動機供電；給定
3、轉(zhuǎn)速加于速度控制器，經(jīng)過磁鏈查表輸出給定磁鏈；給定速度與速度反饋(實際速度)比較后經(jīng)過PI調(diào)節(jié)器輸出給定轉(zhuǎn)矩信號，同時速度控制器模塊輸出控制信號加于電機信號分離器。子系統(tǒng)包括轉(zhuǎn)矩和磁鏈滯環(huán)控制模塊、轉(zhuǎn)矩和磁鏈觀測模塊、磁鏈扇區(qū)判別模塊、電壓矢量開關(guān)表和開關(guān)控制器，給定轉(zhuǎn)矩和磁鏈分別與實際轉(zhuǎn)矩和磁鏈取差值，然后分別經(jīng)過轉(zhuǎn)矩和磁鏈滯環(huán)比較器，與磁鏈扇區(qū)sector一起輸入到電壓開關(guān)矢量表中，選擇合適的電壓矢量；電壓電流測量模塊輸出i_ab和VA_abc,送入到轉(zhuǎn)矩和磁鏈觀測模塊，用于計算磁鏈。然后通過直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)控制交流電動機的運行狀態(tài)。DTC模塊（
4、直接轉(zhuǎn)矩控制）直接轉(zhuǎn)矩控制（DirectTorqueControl——DTC），直譯為直接自控制，這種“直接自控制”文檔實用的思想以轉(zhuǎn)矩為中心來進行綜合控制，不僅控制轉(zhuǎn)矩，也用于磁鏈量的控制和磁鏈自控制。直接轉(zhuǎn)矩控制模塊結(jié)構(gòu)如下圖所示。轉(zhuǎn)矩給定Torque、磁通給定Flux、電流I_ab和電壓V_abc輸入信號都經(jīng)過采樣開關(guān)，DTC模塊包括轉(zhuǎn)矩和磁通計算、滯環(huán)控制、磁通選擇、開關(guān)表、開關(guān)控制等單元。DTC模塊輸出是三相逆變器開關(guān)器件的驅(qū)動信號。直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)采用6個開關(guān)器件組成的橋式三相逆變器，該逆變器有8鐘開關(guān)狀態(tài)，可得到6個互差600的電壓空間
5、矢量和兩個零矢量。通過改變逆變器的開關(guān)狀態(tài)控制定子磁鏈的運行軌跡，從而控制交流電動機的運行。直接轉(zhuǎn)矩控制與矢量控制的區(qū)別是，它不是通過控制電流、磁鏈等量間接控制轉(zhuǎn)矩，而是把轉(zhuǎn)矩直接作為被控量控制，其實質(zhì)是用空間矢量的分析方法，以定子磁場定向方式，對定子磁鏈和電磁轉(zhuǎn)矩進行直接控制的。這種方法不需要復雜的坐標變換，而是直接在電機定子坐標上計算磁鏈的模和轉(zhuǎn)矩的大小，并通過磁鏈和轉(zhuǎn)矩的直接跟蹤實現(xiàn)PWM脈寬調(diào)制和系統(tǒng)的高動態(tài)性能。由于轉(zhuǎn)矩和磁通作為電機參數(shù)是被直接控制的，所以不需要使用類似于PWM文檔實用控制中的調(diào)制器來控制頻率和電壓。這種控制方式剔除了中間
6、環(huán)節(jié)并提升了傳動改變轉(zhuǎn)矩的響應速度。DTC不需要反饋設(shè)備也可以提供精確的轉(zhuǎn)矩控制。直接轉(zhuǎn)矩控制的特征是控制定子磁鏈，是直接在定子靜止坐標系下，以空間矢量概念，通過檢測到的定子電壓、電流，直接在定子坐標系下計算與控制電動機的磁鏈和轉(zhuǎn)矩，獲得轉(zhuǎn)矩的高動態(tài)性能。它不需要將交流電動機化成等效直流電動機，因而省去了矢量變換中的許多復雜計算，它也不需要模仿直流電動機的控制，從而也不需要為解耦而簡化交流電動機的數(shù)學模型，而只需關(guān)心電磁轉(zhuǎn)矩的大小，因此控制上對除定子電阻外的所有電機參數(shù)變化魯棒性良好，所引入的定子磁鏈觀測器能很容易得到磁鏈模型，并方便地估算出同步速度
7、信息，同時也很容易得到轉(zhuǎn)矩模型，磁鏈模型和轉(zhuǎn)矩模型就構(gòu)成了完整的電動機模型，因而能方便地實現(xiàn)無速度傳感器控制，如果在系統(tǒng)中再設(shè)置轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器，即可進一步得到高性能動態(tài)轉(zhuǎn)矩控制了。與此同時系統(tǒng)用到了直流斬波器。直流斬波器是一種把一定形式的直流電壓變換成負載所需的直流電壓的變流裝置。它通過周期性地快速開通、關(guān)斷，把輸入電壓斬成一系列的脈沖電壓，改變脈沖列的脈沖寬度或頻率可以相并聯(lián)，通過直流斬波器的斬波作用，可以調(diào)節(jié)并聯(lián)等效電阻的阻值，這一過程稱為調(diào)阻。若將直流斬波器串聯(lián)在電機的勵磁回路中，通過斬波作用調(diào)節(jié)勵磁電流，從而調(diào)節(jié)電機的磁場大小調(diào)節(jié)輸出電壓的平均值
8、，因此直流斬波器的基本作用是進行直流電壓的變換，即調(diào)壓作用。直流斬波器除了可以調(diào)節(jié)直流電壓外，還可以進行調(diào)阻
