描述

该电路使用专用电源系统的DC2块。它为一个5 HP直流电机的四象限单相整流器(双转换器拓扑)驱动器建模。

5hp直流电机由恒定的150v直流场电压源单独激励。电枢电压由两个单相反并联变换器提供，由两个PI调节器控制。这允许双向电流通过直流电机电枢电路，从而四象限操作。转换器由一个230 V AC 60 Hz电压源馈电，然后是一个线性变压器将电压提升到足够的值。

调节器控制两个转换器晶闸管的发射角度。第一个调节器是速度调节器，其次是电流调节器。调速调节器输出电流控制器使用的电枢电流参考(单位:p.u)，以获得达到所需速度所需的电磁转矩。速度参考变化率遵循加速和减速斜坡，以避免突然的参考变化，可能导致电枢过流和系统不稳定。电流调节器通过计算适当的可控硅发射角度来控制电枢电流。这就产生了获得所需电枢电流所需的变换器输出电压。

两个转换器同时工作，两个发射角度被控制，使它们的和为180度。这在变换器的直流输出端产生相反的平均电压，因此在直流电动机电枢处产生相同的平均电压，变换器以反并联方式连接。一个转换器工作在整流模式，而另一个在逆变模式。

在两个转换器的终端瞬时电压差所产生的循环电流被连接在这些终端之间的80mh电感器所限制。一个50 mH平滑电感与电枢电路串联，以减少电枢电流振荡。

模拟

开始模拟。您可以在瞄准镜上观察电机电枢电压和电流，变换器发射角度和电机转速。电流和速度参考也显示。第二个作用域允许您可视化转换器的平均输出电压和输出电流。

在此模拟过程中，电机耦合到线性负载，这意味着负载产生的机械扭矩与速度成正比。

转速参考设置为1200转/分，t = 0秒。观察到发射角在90度左右是对称的，并且转换器的平均输出直流电压是相反的符号。电枢电流由变换器1提供，该变换器中的总电流为负载电流与循环电流之和。转换器2只是携带循环电流。

观察电机转速准确地遵循参考斜坡(+250转/秒)，并在5.5秒后达到稳定状态。电枢电流很好地遵循参考电流，稳定在12 A左右。

在t = 6秒时，速度参考下降到-600 rpm。电流基准减小以减小电磁转矩，负载转矩使电机减速。在t = 10.4 s左右，电枢电流变为负值，电磁转矩反转，以便将电机制动到0 rpm，负载转矩不足以使电机减速。在t = 10.8 s时，电机达到0转/分，负载转矩变为负值。电磁转矩现在产生一个加速转矩，允许电机跟随负速度斜坡(-250 rpm/s)。电枢电流现在由转换器2提供，转换器1只处理循环电流。

在t = 13.2 s时，速度稳定在-600 rpm。

笔记

1)电力系统以10us的时间步长离散化。控制系统(调节器)使用100 us的采样时间来模拟微控制器控制设备。

2)为了减少作用域内存中存储的点的数量，使用了20的抽取因子。

3)使用平均值整流器的模型简化版本可以通过在图形用户界面的“模型详细级别”菜单中选择“平均值”来使用。时间步长可以增加到控制系统采样时间值。在本例中，可以通过在工作区中键入'Ts = 100e-6'来完成。另请参阅dc2_example_simplified model。