Melda Ulusoy, MathWorks
在这段视频中,我们将向您展示如何建模三相逆变器,将直流电源转换为三相电流来控制无刷直流电机。
这是我们在之前的视频中建立的模型。这里我们有一个场景,我们转动电机轴和测量反电动势在其中一个开放的阶段。这一次,不是操作电机作为发电机,我们将通过使用逆变器模型激励一个线圈对驱动电机。
在整个视频中,我们将参考我们的Tech Talk视频,其中我们讨论了控制算法,包括三相逆变器和换相逻辑。所以在看这个视频之前,你可能想要了解这些组件是如何工作的。在这个视频中,我们将专注于算法的这一部分,在下一个视频中,我们将研究模型的其余部分。
我们从之前的模型中移除了一些块,因为我们不需要它们来建模逆变器。加入负载惯量并输入其值后,就可以对三相逆变器进行建模了。这张来自Tech Talk视频的图片将帮助我们建模逆变器。三相逆变器基本上是一个电路,它使用三对逆变器开关将直流电流转换为交流电流,每对逆变器开关对应一个相位。根据您想要对三相逆变器建模的方式,您可以在Simscape Electrical的半导体和转换器部分的不同选项中进行选择。
在这个例子中,我们将使用mosfet。您可以使用电源逆变器的数据表来指定此块的参数。现在,我们将试着建立与图中相同的电路,插入必要的模块,并将它们连接在一起。让我们从控制A相电流的第一对开关开始。我们简单地复制开关,并将上面的一个命名为AH,因为它是高侧开关,类似地,将下面的一个标记为AL,为低侧开关。S1和S2表示交换机编号。输入到逆变器的直流电压可以用电压源块建模。
现在我们可以把这个电路连接到如图所示的A相。我们可以通过复制粘贴这对开关来完成电路的其余部分。MOSFET的输入要么是高信号,要么是低信号,分别打开和关闭。正如我们在Tech Talk视频中讨论的,为了使电机正常运行,我们需要在正确的时间驱动正确的相位对。在控制算法中,这一决策是通过感知角度位置,并基于此计算到三相逆变器的切换模式。我们将在下个视频中建模这些部分。
在这个视频中,我们会假设一个静态的开关模式,我们只激活a和C相,然后我们会观察转子的运动。我们可以使用一个由六个常量组成的矢量来模拟这个静态开关模式,以驱动六个开关打开或关闭。为了将这个值向量分配到相应的低侧和高侧开关,我们可以使用demux块以及“goto”和“from”块。这样,我们可以清晰地看到两个信号连接在一起而不显示任何电线。在这里,我们需要将Simulink信号(即1或0)转换为S金宝appimscape信号,然后将其连接到我们的电路中。其余的端口可以使用“goto”和“from”块连接。
现在,为了测量将提供给每个相位的电流和电压,我们可以使用相位电压传感器和电流传感器块。通过右键单击该块并选择该选项,我们可以扩展该端口以显示三个阶段。让我们对这个传感器也做同样的事情。如果你在实验室里,想用电流表测量电流,你应该把电流表的端子串联到电路上。类似地,在模拟中,将电流传感器串联起来。端口I输出测量到的三相电流,我们将其转换为Simulink信号后,连接到示波器上进行可视化。金宝app为了检测电压,我们将传感器并联在电机的电节点之间。类似地,我们将输出端口连接到作用域。
让我们选择这些块并创建一个子系统,我们将其重命名为三相逆变器。在本视频中,我们展示了如何从头开始为自己的三相逆变器建模,但请注意,您也可以在Simscape库中找到三相逆变器的内置块。此块可让您选择不同的开关设备,如理想的开关,MOSFET或IGBT为您的逆变器建模。
为了探索转子的运动,我们需要另一个传感器来测量速度。为此,我们使用理想的旋转运动传感器模块,分别通过W和A端口输出电机的速度和位置。我们在运动传感器块中将初始角度位置设置为0度。还要注意,这些转换块允许您定义单位,因此您不需要额外的块来在角度和弧度之间进行转换。接下来,我们将其命名为“切换模式”和“角位置”信号。然后我们通过右键单击每个信号并选择这个选项来记录它们。我们有一个MATLAB脚本自动运行这个Simulink模型,然后使用记录的信号来创建转子位置的动画。金宝app要看这个动画,让我们进入命令行,通过输入脚本名称并按“enter”来运行脚本。在这里,我们看到通电的阶段A和C和由此产生的转子位置。如果你看过我们的第一个Tech Talk视频,你可能还记得我们讨论过如何激励不同的线圈对导致不同的转子对准。 In this video, we showed you how you can model this in simulation and experiment with your model. In the next video, we’ll work on the rest of the control algorithm and simulate different characteristics of the motor.
你也可以从以下列表中选择一个网站:
选择中国网站(中文或英文)以获得最佳网站性能。其他MathWorks国家站点没有针对您所在位置的访问进行优化。