描述

该电路使用专用电源系统的DC5块。它模型一象限斩波(降压转换器)驱动5马力直流电动机。

5hp直流电机由恒定的150v直流场电压源单独激励。电枢电压由一个IGBT buck变换器提供，由两个PI调节器控制。降压变换器由一个280v直流电压源供电。

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IGBT 5 kHz脉冲(脉宽调制)的适当占空比来控制电枢电流。这就产生了获得所需电枢电流所需的平均电枢电压。为了限制电流振荡的幅度，在电枢电路中串联了一个平滑电感。

模拟

开始模拟。可以在瞄准镜上观察电机电枢电压和电流、IGBT脉冲和电机转速。电流和速度参考也显示。

转速参考设置为500rpm, t = 0秒。初始加载扭矩为15 N.m。

观察电机速度准确地遵循参考斜坡(+250 rpm/s)，并在t = 2.5 s左右达到稳态。电枢电流很好地跟随参考电流，响应时间快，波动小。注意，当前的纹波频率是5 kHz。

在t = 2.5 s时，负载转矩由15 N.m变为20 N.m，电机转速恢复较快，在t = 3s时恢复到500rpm。电流基准上升到约16.7 A，以产生更高的电磁转矩来维持速度基准。如前所述，电枢电流完全遵循其参考值。

在t = 3秒时，速度参考跳降至350转/分。在负载扭矩的帮助下，电枢电流降低，以使速度在负速度斜率(-250 rpm/s)后下降。

在t = 4秒时，速度稳定在参考点附近。

笔记

1)电力系统离散化，时间步长为1us。速度控制器和电流控制器分别使用100 us和20 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数，使用了25的抽取因子。因此，一些转换可能不会出现在作用域中。若要查看详细的模拟结果，请将抽取因子降为1。

3)通过在图形用户界面的“模型详细级别”菜单中选择“平均”，可以使用使用平均值转换器的模型简化版本。时间步长可以增加到最小的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 = 20e-6'来完成。另参见dc5_example_simplified model。