主要内容

AC4 -空间矢量PWM-DTC感应200马力电机驱动

这个例子展示了一个空间矢量PWM直接转矩感应电机驱动的调速过程。

C.Semaille, O. Tremblay,洛杉矶蒙特利尔高等技术学院

描述

该电路使用专用电力系统电力驱动库的AC4块的修改版本。它建立了一个直接转矩控制(DTC)感应电机驱动与空间矢量脉宽调制的模型。这一改进版本的特点是,直接转矩控制不再基于磁滞调节,意味着在可变频率切换,而是在固定频率的PMW逆变器上。如在AC4它使用一个制动斩波为一个200马力交流电机。

感应电机是由一个PWM电压源逆变器供电,该逆变器是使用通用桥块。速度控制回路使用比例积分控制器来产生DTC块的磁通和转矩参考。直接转矩块计算电机的转矩和磁链估计,并将它们与各自的参考值进行比较。然后力矩和磁通由独立的PI调节器控制,计算参考电压矢量。然后用空间矢量调制方法控制电压源逆变器输出所需的参考电压。

电机电流,速度和扭矩信号可在块的输出。

模拟

开始仿真。可以观察电机的定子电流、转子转速、电磁转矩和直流母线电压上的范围。速度设置点和扭矩设置点也显示。

在时间t = 0 s时,转速设定点为500转/分。注意,速度正好跟随着加速度斜坡。

在t = 0.5 s时,满载扭矩施加到电机轴上,而电机转速仍在上升到其最终值。这迫使电磁转矩增加到用户定义的最大值(1200 N.m),然后稳定在820 N.m一旦提速完成,电机已经达到500 rpm。

在t = 1秒时,速度设定点改变为0 rpm。即使机械负载突然倒转,在t = 1.5 s时,通过792 N.m到- 792 N.m,通过减速斜坡,速度也会下降到0 rpm。不久之后,电机速度稳定在0 rpm。

最后,注意直流母线电压在整个仿真期间的调节情况。

笔记

电力系统以2us时间步长离散。速度控制器使用140 us样本和DTC控制器使用20 us样本时间,以模拟微控制器控制设备。逆变开关频率设置为5khz。